铜钙钛矿（CuGeO$_3）自旋-佩尔斯相的声子谱
强关联电子
2025-12-09 v2
摘要
铜钙钛矿（CuGeO）长期作为S=1/2海森堡链的自旋-佩尔斯转变的典型范例受到广泛关注。尽管对这一准一维材料进行了大量研究，但迄今为止尚无系统的测量和计算能够获得dimer化相中声子激发的谱，导致自旋-佩尔斯现象的若干方面仍未得到解决。我们进行了最先进的密度泛函理论（DFT）计算，计算了低温dimer化相的电子结构和声子动力学。我们还进行了高分辨率中子谱仪测量，测量了多个布里渊区的完整声子谱。我们发现数值结果与实验结果之间存在良好的一致性，适用于所有测量温度。我们声子谱的显著特征包括大量强色散模式、非单调色散特征以及特定的声子反穿越现象，这些特征我们与模式特征向量相关联。通过计算材料内的磁相互作用并研究不同声子模式对超交换路径的影响，我们讨论了在平衡和非平衡实验中观察自旋-声子混合效应的可能性。
引用
@article{arxiv.2507.12409,
title = {Phonon spectrum in the spin-Peierls phase of CuGeO$_3$},
author = {L. Spitz and A. Razpopov and S. Biswas and H. Lane and S. E. Nikitin and K. Iida and R. Kajimoto and M. Fujita and M. Arai and M. Mourigal and Ch. Rüegg and R. Valentí and B. Normand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12409},
year = {2025}
}
备注
Added hyperlink to Reference 76