探测铁磁自旋-1链中的磁子动力学与相互作用

NiNb$_{2}$O$_{6}$ 是具有弱单向各向异性的准理想一维自旋-1铁磁海森堡链化合物。利用时域太赫兹光谱，我们测量了 NiNb$_{2}$O$_{6}$ 的低能电动力学响应随温度和外部磁场的变化。在低温下，我们发现了一个类磁子的自旋激发，对应于 $q\sim0$ 处的最低能量激发。在较高温度下，我们意外观察到自旋激发能量的温度依赖性重整化，其对磁场方向有强烈依赖。利用理论论证、精确对角化和有限温度动力学 Lanczos 计算，我们构建了磁子-磁子相互作用的图像，自然地解释了观测到的重整化。这一独特情形是自旋-1 性质的结果，在更广泛研究的自旋-1/2 系统中没有类似现象。