24.10.2017
Forschung: Dynamik im Kitaev-Heisenberg-Modell
Dynamical spin structure factor S(k,w) at three different energies for the Kitaev-Heisenberg model obtained using large scale dynamical DMRG simulations.
Quantum-Spin-Flüssigkeiten (QSL) sind gleichermaßen faszinierend und schwer zu nachzuweisen: Sie haben keinen lokalen Ordnungsparameter und werden stattdessen durch emergente Eichfelder charakterisiert. Auf der experimentellen Seite liefern spektroskopische Messungen besonders nützliche Einblicke in solche Systeme, insbesondere durch den Nachweis fraktionierter Anregungen (z. B. durch Neutronenstreuexperimente). Auf der theoretischen Seite ist die Bestimmung der Grundzustandseigenschaften dieser Quantenspinmodelle bereits schwierig, und es ist noch schwieriger, die Dynamik lokaler Anregungen zu verstehen.
Gohlke et al. haben einen auf Matrix-Produktzuständen (MPS) basierenden Algorithmus eingeführt, mit dem die dynamischen Eigenschaften von zweidimensionalen Spinsystemen effizient simuliert werden können. Für das paradigmatische Kitaev-Heisenberg-Modell finden sie damit ein detaillierteres Bild für das Konzept einer "proximate spin liquid", wie es möglicherweise in α-RuCl3 realisiert wird.
M. Gohlke, R. Verresen, R. Moessner, F. Pollmann,
Dynamics of the Kitaev-Heisenberg Model,
Phys. Rev. Lett. 119, 157203 (2017)