超越量子自旋晶格中的碎片化掺杂动力学:稳健局域化与亚扩散
磁性自旋晶格中掺杂粒子的运动因其与高温超导性的关联,在过去至少四十年间受到极大关注。尽管如此,该研究团队对其行为(尤其是非平衡态和非零温条件下)仍缺乏完整认知。本论文基于最先进的矩阵乘积态计算方法,向更深入的理解迈出了重要一步。研究人员重点研究了具有反铁磁XXZ自旋相互作用的两腿t-J梯中掺杂粒子的非平衡动力学行为。 在伊辛极限下,该团队发现由于 emergent disordered potential(涌现无序势)的存在,掺杂粒子在所有研究的非零温环境下均呈现局域化特征,其局域化长度由自旋晶格的底层关联长度控制——仅当温度渐近趋于零时才会退局域化。这一发现极大拓展了近期在希尔伯特空间碎片化模型中发现的局域化效应[1,2]。当存在自旋交换过程时,掺杂粒子遵循幂律行为退局域化:弱自旋交换下呈现显著亚扩散特征,而交换作用足够强时最终转变为扩散行为。 研究还表明,无限温度下的底层自旋动力学虽存在重要定量差异,但定性行为保持一致。该工作通过展示动力学具有明显偏离常规扩散高斯行为的自相似标度特征,为这些发现提供了实证依据。最终研究证实,扩散系数在高温区遵循阿伦尼乌斯关系,随温度降低呈指数衰减。
