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Kitaev自旋液体中任意子的拉曼光谱

强关联电子 2025-12-01 v1

摘要

光学探测器已成为检测量子材料中异常分数量相的多功能工具。我们计算了在受称变互作用扰动的自旋液体中,由可移动、相互作用的伊辛任意子(或磁振子)所产生的低能拉曼响应——该相在磁场下 Relevant于 rucl。零温下,两任意子连续响应在信号起始处显示出领先的幂律标度强度:I(ω)(ωE2σ0)18I(\omega) \sim (\omega-E^0_{2\sigma})^{\frac{1}{8}} 用于线性和平行圆极化通道,其中 E2σ0E^0_{2\sigma} 为两粒子间隙。由于短程相互作用,在 14\frac{1}{4} 阶出现显著修正。对于交叉圆极化通道,标度为 I(ω)(ωE2σ0)l±1/8I(\omega) \sim (\omega-E^0_{2\sigma})^{|l\pm 1/8|},其中 l=0,1,2l=0,1,2 由单个任意子色散中极小值的数量决定。这些指数直接与伊辛任意子的拓扑自旋 θσ=π8\theta_\sigma =\frac{\pi}{8} 相关,描述它们的交换统计。我们的理论可推广至其他量子液体中具有多个带极小值的任意子准粒子的光谱探测。任意子之间的相互作用也可能诱导出束缚态,导致呈现强烈极化依赖性的尖锐峰。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.01042,
  title  = {Raman spectroscopy of anyons in generic Kitaev spin liquids},
  author = {Aprem P. Joy and Achim Rosch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01042},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages of main text, 8 figures