物质的量子态-如固体、磁体和拓扑相-典型地表现出集体激发-声子、磁振子、任意子。这些涉及到系统中许多粒子的运动，然而，值得注意的是，它们的行为就像一个单一的涌现实体-一个准粒子。众所周知，准粒子在最低能量下寿命很长，但常识认为，当它们遇到高能下不可避免的多粒子激发态连续体时，准粒子就会变得不稳定。虽然弱相互作用是正确的，但我们表明，这远远不是故事的全部：强相互作用一般通过将准粒子推出连续体来稳定它们。这个一般机制是直截了当地说明了一个完全可解的模型。使用国家的最先进的数值，我们发现它在工作中也在自旋- $\frac{1}{2}$三角晶格海森堡反铁磁体（TLHAF）附近的各向同性点--这是令人惊讶的，因为在这个范例挫折磁铁的磁振子衰变的共同预期。转向现有的实验数据，我们确定了详细的现象学避免在TLHAF材料Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$衰变，甚至在液氦-准粒子衰变的最早的实例之一。我们的工作统一了各种现象以上的普遍低能量制度在一个全面的描述。这拓宽了我们理解多体激发的窗口，并为在强相互作用机制中控制和稳定量子物质提供了新的视角。
英文摘要：
Quantum states of matter---such as solids, magnets and topological phases---typically exhibit collective excitations---phonons, magnons, anyons. These involve the motion of many particles in the system, yet, remarkably, act like a single emergent entity---a quasiparticle. Known to be long-lived at the lowest energies, common wisdom says that quasiparticles become unstable when they encounter the inevitable continuum of many-particle excited states at high energies. Whilst correct for weak interactions, we show that this is far from the whole story: strong interactions generically stabilise quasiparticles by pushing them out of the continuum. This general mechanism is straightforwardly illustrated in an exactly solvable model. Using state-of-the-art numerics, we find it at work also in the spin-$\frac{1}{2}$ triangular lattice Heisenberg antiferromagnet (TLHAF) near the isotropic point---this is surprising given the common expectation of magnon decay in this paradigmatic frustrated magnet. Turning to existing experimental data, we identify the detailed phenomenology of avoided decay in the TLHAF material Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$, and even in liquid helium---one of the earliest instances of quasiparticle decay. Our work unifies various phenomena above the universal low-energy regime in a comprehensive description. This broadens our window of understanding of many-body excitations, and provides a new perspective for controlling and stabilising quantum matter in the strongly-interacting regime.
Anomalous quasiparticle lifetime in geometric quantum critical metals
McMaster University（麦克马斯特大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
Avoided quasiparticle decay and enhanced excitation continuum in the spin-1/2 near-Heisenberg triangular antiferromagnet Ba3CoSb2O9
利用单晶高分辨非弹性中子散射研究了自旋为1/2的三角形反铁磁体Ba 3CoSb 2 O 9在120度有序相中的磁激发。与线性自旋波理论相比，在整个倒易空间中观察到没有衰变的尖锐磁振子，具有强重整化色散和多个软模式。我们提出了一个经验参数化，可以定量地捕获在三维布里渊区的完整的色散，并明确表明，色散重整化有直接的后果，一个到两个磁振子衰变是避免整个倒易空间，而这种衰变将被允许的非重整化色散。在更高的能量，我们观察到一个非常强的连续激发与高度结构化的强度调制扩展到至少4倍的最大单磁振子能量。单磁振子强度在增加能量时的下降速度比线性自旋波理论所预测的要快得多，并且高能连续谱包含的强度比双磁振子截面所能解释的要多得多，这表明光谱重量从高能磁振子转移到高能连续谱态。我们属性的强色散重正化和大量转移的光谱重量连续态的量子涨落和相互作用超出自旋波近似的效果，并连接到理论方法，可能会捕捉到这样的效果。最后，通过测量在一个强的外加磁场中，我们发现在120度有序的基态的自旋旋转相反的意义的磁畴的证据，如预期的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用的情况下，自旋旋转的意义是通过自发对称性破缺选择。
Quasiparticle Breakdown and Spin Hamiltonian of the Frustrated Quantum Pyrochlore Yb$_2$Ti$_2$O$_7$ in Magnetic Field
阻挫烧绿石磁体Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$具有磁性有序的显著性质，但在布里渊区的宽区域上没有传播的磁振子。在这里，我们使用非弹性中子散射，以遵循如何频谱的演变，在垂直轴磁场。在高场，我们观察到除了色散的磁振子也是一个两个磁振子连续，它的强度增加后，减少领域和重叠的一个磁振子状态在中间领域导致强重整化的色散关系，和磁振子衰变。利用热容测量，我们发现低场区和高场区是平滑连接的，没有急剧的相变，自旋能隙随场单调增加。通过拟合到一个广泛的数据集，我们重新评估的自旋哈密顿发现占主导地位的量子交换项，我们建议负责的强烈波动和准粒子击穿效应在低场观察。
