量子スピンはしごのマグノンの分数化の直接観察

スピン励起スペクトルを、量子スピンラッダー材料（C5H12N）2CUBR4に適用された磁場の関数として散乱することにより測定します。量子障害相および飽和相の高磁場での低いフィールドでの離散マグノンモードは、luttinger液体相に特徴的な中間磁場でのスピン角連続体とはっきりと対照的です。磁場を調整することにより、マグノンの分数化をスピノンに駆り立て、この分解されたレジームでは、相応と不整合の両方の連続性を観察します。

We measure by inelastic neutron scattering the spin excitation spectra as a function of applied magnetic field in the quantum spin-ladder material (C5H12N)2CuBr4. Discrete magnon modes at low fields in the quantum disordered phase and at high fields in the saturated phase contrast sharply with a spinon continuum at intermediate fields characteristic of the Luttinger-liquid phase. By tuning the magnetic field, we drive the fractionalization of magnons into spinons and, in this deconfined regime, observe both commensurate and incommensurate continua.