低激发极限下的声子瓶颈

在弱激发极限下，自旋-声子系统的薛定谔方程得以简化，本文在该极限下数值考虑了二能级系统（自旋）通过直接声子过程弛豫时的声子瓶颈问题。弛豫自旋激发 p(t)、发射声子 n_k(t) 等的解通过精确的多体本征态给出。在不存在声子阻尼 Gamma_{ph} 和非均匀展宽的情况下，p(t) 伴随强阻尼振荡趋近于瓶颈平台 p_\infty > 0，该振荡频率与回避交叉处的自旋-声子分裂 Delta 相关。对于任意 Gamma_{ph} > 0，有 p(t) -> 0，但在强瓶颈情况下，自旋弛豫率远小于 Gamma_{ph}，且 p(t) 是非指数的。超过 Delta 的非均匀展宽部分缓解了瓶颈并消除了 p(t) 的振荡。发射声子的线宽以及 Delta 随瓶颈强度（即自旋浓度）的增加而增加。