論文の概要: Coupling a mobile hole to an antiferromagnetic spin background:
Transient dynamics of a magnetic polaron
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.06672v2
- Date: Mon, 3 May 2021 21:23:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 00:31:02.605012
- Title: Coupling a mobile hole to an antiferromagnetic spin background:
Transient dynamics of a magnetic polaron
- Title（参考訳）: 移動孔を反強磁性スピン背景に結合する:磁気ポーラロンの過渡ダイナミクス
- Authors: Geoffrey Ji, Muqing Xu, Lev Haldar Kendrick, Christie S. Chiu, Justus
C. Br\"uggenj\"urgen, Daniel Greif, Annabelle Bohrdt, Fabian Grusdt, Eugene
Demler, Martin Lebrat, Markus Greiner
- Abstract要約: 本研究では、冷原子量子シミュレータを用いて、生成ダイナミクスとその後の個々の磁極の拡散を直接観察する。
短距離反強磁性相関を持つ2次元ハバード絶縁体における1つのホールの密度およびスピン分解進化を測定すると、スピン背景の高速な初期非局在化とドレッシングが明らかになる。
本研究により,Fermi-Hubbardモデルにおいて,一度に1つのドーパントを持つ平衡外創発現象の研究が可能となった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding the interplay between charge and spin and its effects on
transport is a ubiquitous challenge in quantum many-body systems. In the
Fermi-Hubbard model, this interplay is thought to give rise to magnetic
polarons, whose dynamics may explain emergent properties of quantum materials
such as high-temperature superconductivity. In this work, we use a cold-atom
quantum simulator to directly observe the formation dynamics and subsequent
spreading of individual magnetic polarons. Measuring the density- and
spin-resolved evolution of a single hole in a 2D Hubbard insulator with
short-range antiferromagnetic correlations reveals fast initial delocalization
and a dressing of the spin background, indicating polaron formation. At long
times, we find that dynamics are slowed down by the spin exchange time, and
they are compatible with a polaronic model with strong density and spin
coupling. Our work enables the study of out-of-equilibrium emergent phenomena
in the Fermi-Hubbard model, one dopant at a time.
- Abstract（参考訳）: 電荷とスピンの相互作用と輸送への影響を理解することは、量子多体系においてユビキタスな課題である。
フェルミ・ハッバードモデルでは、この相互作用は磁極を生じさせ、そのダイナミクスは高温超伝導のような量子物質の創発的性質を説明する可能性がある。
本研究では、冷原子量子シミュレータを用いて、生成ダイナミクスとその後の個々の磁極の拡散を直接観察する。
短距離反強磁性相関を持つ2次元ハバード絶縁体における単孔の密度およびスピン分解進化の測定は、高速初期非局在化とスピン背景のドレッシングを示し、ポーラロン形成を示す。
長い間、スピン交換時間によってダイナミクスは遅くなり、強い密度とスピンカップリングを持つポーラロンモデルと互換性があることがわかった。
本研究により,Fermi-Hubbardモデルにおいて,一度に1つのドーパントを持つ平衡外創発現象の研究が可能になる。
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