Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

The spatial structure of magnetic polarons in strongly interacting antiferromagnets

Publikation: AndetAndet bidragForskning

Links

Urenheders egenskaber i kvantemagneter er fundamental for vores forståelse af stærkt korrelerede materialer og spiller muligvis en central rolle i fysikken omkring høj-temperatur superledning. Derved har tilstedeværelsen af hul-lignende defekter i antiferromagneter særlig stor betydning. Disse danner magnetiske frustrationer, som fører til dannelsen af en kvasipartikel, hvis komplekse struktur bliver ved med at give store udfordringer for teori og numeriske simulationer. I denne artikel udvikler vi en ikke-perturbativ teoretisk tilgang til at beskrive de mikroskopiske egenskaber af sådanne magnetiske polaroner. Baseret på den selvkonsistente Born tilnærmelse, som er beviseligt præcis for stærke vekselvirkninger, opnår vi en komplet beskrivelse af polaronbølgefunktionen ved at løse et sæt af Dyson-lignende ligninger, som gør det muligt at beregne relevante spin-hul korrelationsfunktioner. Vi bruger denne nye metode til at analysere den rumlige struktur af magnetiske polaroner for stærke vekselvirkninger. Vi finder kvalitative forskelle fra tidligere perturbative forudsigelser. Vores beregninger blotlægger en bemærkelsesværdig høj rumlig symmetri af den polaroniske magnetiseringssky og et overraskende mismatch mellem dennes orientering og polaronens krystalimpuls. Det udviklede framework åbner for en ny tilgang til de mikroskopiske egenskaber af dopede kvantemagneter og vil muliggøre detaljerede analyser af igangværende eksperimenter baseret på kvantesimulationer af Fermi-Hubbard modellen i ultrakolde gasser.
Bidragets oversatte titelDen rumlige struktur af magnetiske polaroner i stærkt vekselvirkende antiferromagneter
OriginalsprogEngelsk
Udgivelsesår28 jun. 2021
UdgivelsesstedarXiv
Antal sider18
StatusUdgivet - 28 jun. 2021

    Forskningsområder

  • Strongly correlated materials, polarons, antiferromagnetic, optical lattices, cuprates

Se relationer på Aarhus Universitet Citationsformater

ID: 219297402