各向异性量子磁体中的稳定 Higgs 模
强关联电子
2020-10-09 v1 材料科学
统计力学
摘要
凝聚态系统中与序参量振幅涨落相关的低能激发可模仿标准模型中的基本粒子 Higgs 玻色子，被称为 Higgs 模。识别凝聚态 Higgs 模具有挑战性，因为已知在许多情况下它会迅速衰变到其他低能玻色模，从而使 Higgs 模不可见。因此，期望找到稳定 Higgs 模的方法，这能为凝聚态物理中 Higgs 模的稳定机制提供见解。在量子磁体中，自发对称性破缺引起的磁有序支持横向（磁振子）和纵向（Higgs 模）涨落。当连续对称性破缺时，Goldstone 磁振子模通常具有比 Higgs 模更低的激发能，导致后者迅速衰变。本工作中，我们展示在各向异性量子磁体中，二聚化与磁有序相之间的量子临界点附近存在稳定的 Higgs 模。我们发现易轴各向异性增大了磁振子能隙，使得在量子临界点附近磁振子模位于 Higgs 模之上，并且 Higgs 模到磁振子模的衰变在运动学上被禁止。我们的结果表明各向异性量子磁体为探索凝聚态系统中的 Higgs 物理提供了理想平台。
引用
@article{arxiv.2007.02498,
title = {Stable Higgs mode in anisotropic quantum magnets},
author = {Ying Su and A. Masaki-Kato and Wei Zhu and Jian-Xin Zhu and Yoshitomo Kamiya and Shi-Zeng Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02498},
year = {2020}
}
备注
11 pages and 7 figures