自旋序、自旋激发与 spin-1/2 四聚子链的RIXS谱
强关联电子
2026-05-08 v2 材料科学
摘要
我们研究了 1 维自旋-1/2 亥姆霍兹四聚子链的自旋动力学。我们采用密度矩阵重排近似、量子重排群和扰动理论技术，计算能级和量子相图、分析相变，并评估 和 边谐射非弹性X射线散射(RIXS)谱中分离化和集体(单粒子和多粒子)激发。我们的计算表明，该链可在保持离散 对称性的隐式四聚子相与具有非零弦序且破坏该隐式对称性的 Haldane 相之间相互转换。这两种有能隙相由一个包含自由自旋和三聚体双重态的中间解离量子临界态穿插而过，这是一个无能隙临界相，由解离自旋子构成。我们发现，四聚子链可支持分离化(自旋子)和集体(triplon 和 quinton)激发。在铁磁性内四聚子极限下，该链可支持一种具有五重简并激发态的 quinton 激发。弦序参数计算表明，CuInVO 处于类似 Haldane 的相，其 边 RIXS 谱可支持可观测的 triplon 和 quinton 激发。我们还识别出可能的双粒子激发(双单子、双 triplon、triplon-quinton 和双 quinton 激发)，源于 边 RIXS 谱中的双自旋翻转效应。
引用
@article{arxiv.2504.00095,
title = {Spin order, spin excitations, and RIXS spectra of spin-1/2 tetramer chains},
author = {Junli Li and Jun-Qing Cheng and Trinanjan Datta and Dao-Xin Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00095},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 7 figures