一维反铁磁原子自旋链中双粒子缺陷在线性和二次磁梯度下的广义布洛赫振荡

《Physical Review A》：Generalized Bloch oscillations of doublon defect in one-dimensional antiferromagnetic atomic spin chain under linear and quadratic magnetic gradients

　　

我们研究了一维反铁磁 ??–??z 链中单个双缺陷态在线性与二次磁场梯度作用下的广义布洛赫振荡。通过将自旋-电荷耦合的多体态动力学映射为等效的单粒子模型，我们揭示了奈尔背景如何在缺陷与外场之间介导奇偶依赖的耦合。线性梯度诱导出交错势，将瓦尼尔-斯塔克阶梯分裂为两个交织的子阶梯，从而在质心运动中产生特征性的拍频图案，其子带偏移可被三阶微扰论精确描述。二次梯度产生依赖于亚晶格的倾斜，将阶梯剪切为剪刀状轮廓，形成依赖于晶位的拍频周期，从而编码了缺陷波函数的非局域空间平均信息。当两种梯度同时存在时，它们的相互作用具有根本的非加性：二次梯度破坏了禁止二阶线性响应的双位周期性，从而解锁了一个与 ??z,1???z,2 成正比的占主导地位的交叉耦合项。这在布洛赫振荡谱上留下了明显的指纹——基频双峰的整体刚性偏移以及第一谐波的不对称展宽。这些预测得到了真实时间密度演化与质心动力的精确多体态仿真的定量验证。我们的工作建立了量子磁体中多梯度缺陷谱学的梯度诱导解锁机制，为通过可调量子模拟器中的广义布洛赫振荡来探测受奇偶保护的选律及其受控破缺提供了理论框架。