The nature of quasiparticles in 2D quantum antiferromagnets at finite temperature remains an open question despite decades of theoretical work. In particular, it is not fully understood how long wavelength excitations contribute to significant broadening of the experimentally observable spectrum. Motivated by this problem, we consider the $XY$ model of easy-plane antiferromagnets, and compute the dynamic structure factor by direct summation of diagrams. In doing so, we find that non-interacting quasiparticles with infinite lifetimes can still lead to a broad response. This forms the basis for a new paradigm describing the interaction of experimental probes with a physical system, where broadening is due neither to the lifetime, nor to the emergence of fractional quasiparticles. Instead, strong fluctuations drive the probe to absorb and radiate an infinite number of arbitrarily low energy quasiparticles, leading us to draw parallels with the infrared catastrophe in quantum electrodynamics.
Impurities in triangular lattice spin 1/2 antiferromagnet
我们研究了自旋1/2受抑三角形反铁磁体中杂质的影响，目的是了解在有机自旋液体材料$κ$ -（ET）$_2$ Cu $_2$（CN）$_3$中观察到的$^{13}$ C NMR谱线的增宽。在高温下，我们计算了最近邻Heisenberg模型在$J/3$附近和晶界附近的局域磁化率。我们发现，在几个晶格间距的局部磁化率衰减到均匀的，和低密度的杂质，我们将无法解释的线加宽的实验中已经在升高的温度。在低温下，我们假设一个无带隙自旋液体的费米表面的自旋。利用Gutzwiller投影计算了平均场中的局域极化率，并在平均场之外进行了计算。零温局域磁化率按幂律衰减，并在$2 k_F$处振荡。正如在高温分析中，我们发现低密度的杂质不能解释观察到的谱线加宽。因此，我们得出结论，在系统中有更多的混乱。我们发现，一个大密度的点状无序给加宽，这是一致的实验下降到约5 K，但低于这个温度下，可能需要额外的机制。
Quantum Monte Carlo Simulations for Stacked Spin Ladder Systems Containing Low Concentrations of Non-Magnetic Impurities; Application to the Low Temperature Broadening of NMR-Spectra in SrCu2O3
本文用量子蒙特卡罗方法研究了自旋为1/2的非磁性杂质掺杂的海森伯双阶梯系统。模拟被施加到掺杂的自旋梯化合物SrCu 2 O3掺杂Zn，其中一个大的加宽的65 Cu NMR线已被观察到在实验中，在低温下，但远高于尼尔温度。我们发现，在堆叠方向上具有相当大耦合的梯间耦合需要描述谱线展宽，这不能仅通过考虑单个梯来解释。在单个杂质周围，自旋关联导致磁场中指数衰减的反铁磁局部磁化。我们开发了一个有效的局部磁化系统的模型，许多随机分布的杂质，与几个参数，可以提取出的QMC计算与一个单一的杂质。这种加宽是由拖曳效应引起的，其中杂质周围的磁化作为相邻阶梯上的自旋的有效场，导致杂质周围的非指数衰减的磁化云。我们的研究结果表明，即使对于杂质浓度小到x = 0.001和x = 0.0025，加宽效应是大的，在良好的定量与实验一致。我们还发展了一个简单的模型，两个杂质自旋的有效相互作用。
Spin dynamics and transport in gapped one-dimensional Heisenberg antiferromagnets at nonzero temperatures
本文提出了具有能隙$Δ$的一维海森堡反铁磁体的非零温度（$T$）自旋动力学和输运理论。对于$T << Δ$，我们发展了热激发粒子的半经典图象。粒子间的多次非弹性碰撞是关键的，并且由在低动量下具有超通用形式的两粒子S矩阵描述。这是通过计算O（3）$σ$ -模型，以及两个腿S=1/2海森堡反铁磁梯的强耦合和弱耦合展开（后者使用马约拉纳费米子表示）建立的。作为一个旁白，我们注意到，强耦合计算揭示了一个S=1，两个粒子的束缚态，这导致存在的第二个峰在T=0的非弹性中子散射（INS）的横截面的动量转移值的范围。我们得到准确的，或数值上精确的，通用的表达式的热加宽的准粒子峰在INS横截面，磁化输运，并为有效的半经典模型的NMR弛豫速率$1/T_1$的字段依赖性：这些预计是渐近精确的量子反铁磁体。$1/T_1$的结果与Takigawa等人的实验结果进行了比较，一致性相当好。在该制度$Δ< T < (a typical microscopic exchange)$，我们认为，补充说明的半经典波适用，并给出了一些确切的结果的热力学和动力学。
Magnetic properties of a quasi-two-dimensional spin-1/2 antiferromagnet Y2CuGe4O12
Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先锋研究本部）；Indian Institute of Technology Tirupati（蒂鲁帕蒂印度理工学院）；Korea Institute of Energy Technology（韩国能源技术研究院）；Quantum Centre for Diamond and Emergent Materials, Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院量子钻石与新兴材料中心）
