学术沙龙（12月19日15:00-16:30）：自旋1/2 反铁磁三聚体链的激发谱研究

主持人：姚道新教授

报告简介：量子磁性是凝聚态物理中非常重要的科学前沿，和新物态、新动力学行为等都有密切的关联，在基础和应用上有很重要的价值。在本次报告中，我们将讨论一种具有非单一反铁磁相互作用的自旋1/2三聚体链的磁激发谱，该系统具有三聚体内的相互作用 J_1 以及三聚体之间的相互作用 J_2。系统的低能激发始终为自旋子激发，对应一个有Tomonaga-Luttinger 液体基态的有效自旋链，但高能激发的物理机理还不够清晰，存在许多值得探索的问题。我们利用量子蒙特卡罗和随机解析延拓方法研究了系统完整的自旋激发谱，发现三聚体之间相互作用的改变会引起能谱结构显著的变化。当 J_2 较弱时，有三条彼此分离的连续谱呈现出来，其低能连续谱具有周期性结构，是因为系统的可重整化特性。当 J_2 逐渐增强时，中、高能谱会首先融合成一支新的连续谱，若 J_2 达到某一阈值时，新的连续谱会被低能谱吸收，形成一支由自旋子描述的连续谱。当 J_2=J_1 时，系统约化为各向同性的海森堡链。鉴于该系统的可重整化以及局域化激发的特性，我们研究了约化布里源区中的动态结构因子，给出了中、高能谱的色散关系解析表达式，并对三条连续谱的物理机理进行了解释。利用这些色散关系式，我们还得到了高能和低能谱融合时的相互作用阈值。这些结果有助于理解一系列具有三聚体结构的材料，如 A_3 Cu_3 (PO_4 )_4  (A=Ca,Sr,Pb)，(C_5 H_11 NO_2 )_2•3CuCl_2•2H_2 O。

报告人简介：程俊青博士，分别于2014年和2018年在浙江大学物理系获得理论物理硕士和博士学位，师从许晶波教授。研究生期间的主要研究方向为开放系统的量子动力学模拟以及量子信息理论在多体系统研究中的应用等。2019年初进入中山大学物理学院博士后流动站，导师是姚道新教授，目前主要从事量子磁激发的理论研究，对利用张量网络研究凝聚态物理和量子信息的交叉课题非常感兴趣。