Goldstone-Modi der Spindichtewelle

Eine Spindichtewelle (SDW) ist eine Phase, in der ein Material plötzlich eine periodisch modulierte Spindichte aufweist S Q → ( R → ) unter einer bestimmten kritischen Temperatur T C .

Offensichtlich wird eine Art Symmetrie gebrochen, wenn sich ein SDW bildet, aber ich bin mir nicht genau sicher, welches. Vielleicht Translationssymmetrie? Aber das ist schon durch einfaches Bilden eines Kristalls gebrochen, und ich weiß nicht, ob es so etwas wie ein weiteres Brechen einer Symmetrie gibt. Welche Symmetrie genau wird bei einem SDW gebrochen?

Meine zweite Frage ist: Wenn eine kontinuierliche Symmetrie gebrochen wird, kann man ihr in der geordneten Phase einen Goldstone-Modus zuordnen. Was ist der Goldstone-Modus einer Spindichtewelle? Ist es auch immer wahr, dass die Goldstone-Moden die gleichen sind wie die elementaren Anregungen des Festkörpers?

Antworten (1)

Eine geordnete SDW-Phase unterbricht beides kontinuierlich S U ( 2 ) Spinrotationssymmetrie und die Zeitumkehrsymmetrie (weil das Vorhandensein einer dieser beiden Symmetrien den Ordnungsparameter von SDW zum Verschwinden zwingen würde). Es ist die spontane Unterbrechung der kontinuierlichen Spin-Rotations-Symmetrie, die zum lückenlosen Goldstone-Modus führt. Hier ist ein verwandtes Problem.

Der Goldstone-Modus von SDW ist eine lückenlose Anregung des Spinsystems , die der von Phononen (den Elementaranregungen von schwingenden Kristallen) ähnlich ist.

Danke für deine Antwort, aber ich bin immer noch etwas verwirrt. Ich weiß, dass der Goldstone-Modus einer Anregung des Spinsystems entspricht, aber – und korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege – ich glaube, Sie haben meine Frage nicht beantwortet, was genau seine Anregung ist? Beispielsweise kann man im Fall der Ladungsdichtewelle Amplitudons und Phasons als die elementaren Anregungen des Grundzustands identifizieren, dh entweder die Amplitude der Welle oszillieren lassen oder die Phase der Welle ändern. Gibt es kein ähnliches Konzept mit SDWs?
@ user17574 Nach meinem Verständnis entspricht der Goldstone-Modus immer der Schwankung der "Phase", während die Schwankung der "Amplitude" als Higgs-Modus bezeichnet werden kann. Wenn wir also über den lückenlosen Goldstone-Modus in SDW sprechen, sollte es sich eher auf die Fluktuation der Spinrichtungen als auf die Spinlänge beziehen. Daher denke ich, dass es in SDW nur ​​"Phason" -Anregungen gibt, aber herkömmlicherweise nennen wir die Anregungen "Magnonen" oder Spinwellen (klassischer Partner). Ich hoffe, dass dieser Kommentar für Sie hilfreich sein kann.
Ich verstehe nicht, warum Sie sagen, dass es in einem SDW nur ​​Phasenanregungen gibt. Ein SDW nimmt die Form an S → ( X ) = A N ^ cos ⁡ ( k X − δ ) . Seit A , N ^ , Und δ können alle kontinuierlich variieren, ich denke, es gibt drei Arten von SDW-Anregungen: Amplitudons (langsame räumliche Variationen in A ), Magnonen (langsame räumliche Variationen in N ^ ) und Phasons (langsame räumliche Variationen in δ ). Amplitudons können lückenhaft sein, wie Sie sagen, aber ich denke, dass Magnonen und Phasonen beide lückenlos sein sollten - Magnonen, weil sie der Goldstone-Modus für spontanes SU (2) -Brechen sind ...
... und Phasons aus den unter physical.stackexchange.com/questions/252035/… diskutierten Gründen .
@tparker Ihre Kommentare sind sehr hilfreich. Gibt es einen Grund, warum Amplitudon mit Lücken versehen werden sollte?
@tparker Würde es Ihnen etwas ausmachen, diese Frage zu kommentieren ? Vielen Dank.
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