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海森伯模型的谱,到底有多靠谱?

  • 摘要: 所谓动力学性质,主要是指谱学行为,如关联电子系统中的准粒子(quasiparticle) 能谱、量子磁学系统中的自旋波磁振子(magnon) 能谱。这类能量、动量依赖的谱函数,可以告诉人们量子多体系统的诸多本质信息,而且与现代凝聚态物理学的实验手段直接相关。比如角分辨光电子谱技术测量的就是固体材料的电子结构( 即准粒子能谱),而中子散射技术测量的就是量子磁学材料中的自旋波磁振子能谱。从准粒子谱中,可以看到费米面的形状,以及费米面上准粒子权重的分布,比如高温超导体中的费米弧(Fermi arc), 还有拓扑绝缘体、半金属中的狄拉克锥(Dirac cone)。从自旋波磁振子谱中可以看到系统的自旋排布,更可以看到自旋波磁振子的色散关系,从而确定自旋交换相互作用J 的大小。再比如目前人们正在寻找的量子自旋液体材料中的连续谱和连续谱背后所蕴涵的分数化自旋子(spinon) 元激发,这些谱学行为是寻找与确定拓扑序这种超越了朗道对称性破缺框架的物质形态的直接证据

     

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