准粒子间隙态中自旋响应性：涉及润落螺旋磁有序的SU(2)规范理论分析

我们在二维 Hubbard 模型准粒子间隙区间的框架内，基于涉及润落磁有序的 SU(2) 规范理论，计算了电子自旋响应性。电子在具有费米色亦符的荷色子以及玻色色子中进行细分。荷色子在重新归一化均匀场理论下处理，并在半填充附近的广泛范围内在温度 $T^*$ 以下发生 Néel 或螺旋磁有序。通过色子捕捉自旋方向的润落。其动力学由非线性 sigma 模型控制，其中自旋刚度从荷色子的准自旋响应性中进行微观计算。SU(2) 规范群在荷色子子域中被希格斯化，色子润落防止在任意有限温度下物理自旋对称性的破缺。从该规范理论得到的电子自旋响应性与 cuprate 超导体准粒子间隙区间的实验观察在许多方面具有一致性：动力学自旋响应性 $S(\mathbf{q},\omega)$ 存在自旋间隙，静态均匀自旋响应性 $\kappa_s$ 在 $T^*$ 以下随温度显著减小，NMR 松弛速率 $T_1^{-1}$ 在低温极限下若基态为量子无序，则指数衰减。在低掺杂情况下，$S(\mathbf{q},\omega)$ 在 $T_{\rm nem} < T^*$ 以下表现出极zzo 性，在更大的掺杂范围内则在 $T^*$ 以下整个准粒子间隙区间。