三角晶格XXZ模型中的非常规自旋动力学与超固态激发
强关联电子
2025-11-26 v2 统计力学
摘要
受近期实验启发，我们研究了具有强伊辛各向异性的三角晶格上的自旋-1/2 XXZ模型，结合大规模数值模拟和解析方法揭示了非常规的自旋动力学。首先，我们使用密度矩阵重正化群模拟计算了动力学自旋结构因子，发现与层状化合物的非弹性中子散射数据高度吻合。低能谱在点揭示了一个类似旋子的极小值，这在线性自旋波理论中是不存在的，并伴有峰值强度和其上方的宽连续谱。在点附近，我们观察到近似线性的色散，但谱权重消失。其次，我们比较了两种能重现观测特征的解析框架。第一种是硬核玻色子方法，包括：(i) 零磁场下的有效交错玻色子模型，(ii) 应用于三分之一磁化平台的微扰理论，以及(iii) 自洽平均场Schwinger玻色子理论。第二种框架基于变分超固态量子二聚体模型ansatz，结合单模近似。SBT捕捉到了宽连续谱、点极小值和点的线性色散，而QDM则重现了旋子极小值和点附近有限动量处的线性色散。值得注意的是，QDM波函数和DMRG基态都表现出几乎相同的结构因子，并具有显著的横向光子状激发。总之，我们全面的理论和数值分析阐明了XXZ三角晶格模型中超固态激发的微观起源，以及它们在实验观察到的与自旋液相接近的特性。
引用
@article{arxiv.2506.15516,
title = {Unconventional Spin Dynamics and Supersolid Excitations in the Triangular-Lattice XXZ Model},
author = {Rafael Flores-Calderón and Roderich Moessner and Frank Pollmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15516},
year = {2025}
}