磁场中反铁磁自旋三聚体链的量子相变与复合激发

受反铁磁三聚体链高能激发的理论和实验研究最新进展的启发，我们通过施加磁场数值研究了该系统中的量子相变和复合动力学。我们使用的数值方法包括精确对角化、密度矩阵重整化群、含时变分原理和团簇微扰理论。通过计算纠缠熵，我们揭示了包含 XY-I、$1/3$ 磁化平台、XY-II 和铁磁相的相图。临界 XY-I 和 XY-II 相均以中心荷 $c \simeq 1$ 的共形场论为特征。通过分析动态自旋结构因子，我们阐明了不同相之间自旋动力学的不同特征。在链间相互作用较弱的区域，我们将 XY-I 和 $1/3$ 磁化平台相中的中能和高能模式识别为内部三聚体激发，分别对应于双子和四子的传播。值得注意的是，施加磁场将高能谱分裂为两支，标记为上四子和下四子。此外，我们探索了与量子磁体 \ce{Na_2Cu_3Ge_4O_12} 密切相关的受挫三聚化模型的自旋动力学。最后，我们将讨论扩展到三聚体系统中四子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性。我们的结果有望通过非弹性中子散射和共振非弹性 X 射线散射得到进一步验证，并为探索高能奇异激发提供有价值的见解。