通过量子模拟揭示量子材料中畴壁重构动力学的微观起源

理解量子材料如何从亚稳态弛豫是凝聚态物理学中的一个基础性挑战。在层状二硫化物1T-TaS₂中,富含畴壁的极化子织构通过重构事件向均匀基态演化,这些事件表现出从热激活行为到温度无关行为的转变——这是量子隧穿的典型特征。该研究团队通过纵向偏置二维横向场伊辛模型(TFIM)的量子模拟,揭示了这种弛豫背后的微观过程。借助施里弗-沃尔夫变换,研究人员将TFIM映射到硬核玻色子模型,发现畴壁运动主要由单极化子隧穿事件(而非集体多粒子跃迁)主导。对横向场hₓ变化下重构速率的标度分析表明,当温度按T→hₓⁿT(n≈1.2)重新标度时数据会坍缩,证实了一阶和二阶单粒子过程的主导地位。这使得该工作能够重建由极化子周期性泄漏和隧穿事件级联构成的微观弛豫路径。该成果确立了量子模拟作为推断强关联系统实空间机制的有力工具,并为连接有效自旋模型与量子材料非平衡动力学提供了具体策略。

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