准一维 Ising 铁磁体 CoNb$_2$O$_6$ 中的“准粒子崩解”

Neil J. Robinson; Fabian H. L. Essler; Ivelisse Cabrera; Radu Coldea

doi:10.1103/PhysRevB.90.174406

准一维 Ising 铁磁体 CoNb$_2$O$_6$ 中的“准粒子崩解”

强关联电子 2014-11-11 v2

作者: Neil J. Robinson , Fabian H. L. Essler , Ivelisse Cabrera , Radu Coldea

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摘要

我们提供了实验和理论证据，表明一种有趣的量子多体效应——准粒子崩解——发生在准一维自旋 -1/2 Ising 类铁磁体 CoNb $_2$ O $_6$ 的顺磁相中，这是在高横向磁场下自旋反演对称性显式破缺的结果。我们提出了一个量子自旋哈密顿量以捕捉 CoNb $_2$ O $_6$ 的基本一维物理特性，并通过将计算得到的单粒子色散拟合到外加横向磁场中实验观测到的色散来确定该模型的交换参数。我们展示了单粒子色散的高分辨率非弹性中子散射测量结果，该结果在中等能量处的窄能量范围内观测到了“异常展宽”效应。我们提出该效应源于单粒子模态衰变为双粒子态。这种衰变产生于：(i) 在窄的能量 - 动量范围内，单粒子色散与双粒子连续谱之间存在有限重叠；以及 (ii) 实验中施加的磁场方向与垂直于 Ising 轴的方向存在微小失准，这使得通过破坏哈密顿量的 $\mathbb{Z}_2$ 自旋反演对称性而产生非零的衰变矩阵元。

关键词

准粒子崩解 ising 铁磁体 conb$_2$o$_6$ 自旋反演对称性非弹性中子散射量子自旋哈密顿量双粒子连续谱

引用

@article{arxiv.1407.2794,
  title  = {"Quasi-particle breakdown" in the quasi-one-dimensional Ising ferromagnet CoNb$_2$O$_6$},
  author = {Neil J. Robinson and Fabian H. L. Essler and Ivelisse Cabrera and Radu Coldea},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2794},
  year   = {2014}
}

备注

v1: 15 pages, 10 figures. v2: 16 pages, 10 figures, minor changes, as accepted to PRB

准一维 Ising 铁磁体 CoNb$_2$O$_6$ 中的“准粒子崩解”

摘要

关键词

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备注

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