范德华材料$\rm NiPS_3$中的量子涨落
强关联电子
2024-10-29 v2 材料科学
摘要
我们展示了量子磁体在最小蜂窝自旋哈密顿量的之字形基态附近的磁激发谱，该哈密顿量包含双线性和双二次自旋相互作用。我们使用适用于自旋S=1系统的多玻色子广义自旋波理论进行分析，在线性层面揭示了两个正常模式。能量较低的模式对应于单个磁振子模式，与光谱实验的结果一致。在没有单离子各向异性的情况下，该模式在布里渊区角落具有戈德斯通模式的特征。当引入单离子各向异性时，之字形相的全局U(1)不变性被破坏，从而产生能隙。能量较高的模式对应于双磁振子涨落，这在广义自旋波理论的谐波层面出现。由于双线性自旋相互作用，该模式形成有间隙的平带，并在考虑双二次相互作用时变得有色散。较高能量的色散与四极涨落有关，这在序参量在SU(3)空间中涨落的磁体中是可实现的。对谱的分析得出了对序参量的量子修正，并检测到偶极相的不稳定性。识别实验中较高能量的分支可以为揭示及其他范德华磁体中隐藏的向列序提供见解。
引用
@article{arxiv.2409.00318,
title = {Quantum Fluctuations in the van der Walls material $\rm NiPS_3$},
author = {Paula Mellado and Mauricio Sturla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.00318},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4 figures