强驱动随机偶极磁体中的量子动力学

随机偶极磁体 LiHo$_x$Y$_{1-x}$F$_4$ 在 Ho$^{3+}$ 浓度较小（$x<0.05$）时进入强受阻挫 regime。在此 regime 中，Ho$^{3+}$ 离子的磁矩对 LiHo$_x$Y$_{1-x}$F$_4$ 常见伊辛近似存在微小量子修正，这导致 $Z_2$ 对称性破缺以及不同本征态间微小的简并破缺能移。本文表明，两条几乎简并的激发路径之间的相消干涉在 LiHo$_x$Y$_{1-x}$F$_4$ 中强驱动磁矩的磁化率中烧出谱孔。此类磁化率中的谱孔，以 Fano 共振微观描述，可已在仅两个或三个受阻挫磁矩的构型中出现，其驱动能级图具有范式的 $\Lambda$ 形状。对于更大的磁矩团簇，相应能级图分离为几乎孤立的多体 $\Lambda$ 图式，在此意义上它们之间的跃迁矩阵元可忽略不计，或跃迁的能量差相对驱动强烈失谐。这使得由对常见伊辛近似的多体量子修正引起的 Fano 共振，亦可在热力学极限中观测。我们讨论了其对驱动强度和频率的依赖性，以及晶格耗散所起的关键作用。