铁基 pnictides 顺磁相的 J1-J2-K 模型自旋动力学

我们在具有最近邻自旋间双二次耦合 $-K (S_i \cdot S_j)^2$ 的方晶格反铁磁 J_1-J_2 Heisenberg 模型框架下，研究了铁基 pnictides 顺磁相的有限温度自旋动力学。我们的关注点在于该 J_1-J_2-K 模型的参数区域，其中基态为 $(\pi,0)$ 共线反铁磁体，而系统处于顺磁相。我们通过 Hubbard-Stratonovich 分解处理双二次相互作用，并利用修正自旋波理论和 Schwinger 玻色子平均场理论研究所得的有效二次耦合模型；两种方法导出的自旋动力学结果非常相似。我们表明，在低激发能下，动力学结构因子 $S(q,\omega)$ 的谱权重在动量空间的椭圆处达到峰值。随着能量增加，椭圆特征向布里渊区边界扩展，并逐渐分裂为两部分，在 $(\pi,\pi)$ 周围形成图案。最后，谱权重是各向异性的，沿椭圆长轴方向大于沿短轴方向。动力学结构因子的这些特征与近期对 BaFe_2As_2 和 SrFe_2As_2 的非弹性中子散射谱测量结果一致。