J 2017

Higgs mode and its decay in a two-dimensional antiferromagnet

JAIN, A., M. KRAUTLOHER, J. PORRAS, G.H. RYU, D.P. CHEN et. al.

Základní údaje

Originální název

Higgs mode and its decay in a two-dimensional antiferromagnet

Autoři

JAIN, A. (356 Indie), M. KRAUTLOHER (276 Německo), J. PORRAS (840 Spojené státy), G.H. RYU (156 Čína), D.P. CHEN (156 Čína), D.L. ABERNATHY (840 Spojené státy), J.T. PARK (410 Korejská republika), A. IVANOV (643 Rusko), Jiří CHALOUPKA (203 Česká republika, garant, domácí), G. KHALIULLIN (643 Rusko), B. KEIMER (276 Německo) a B.J. KIM (410 Korejská republika)

Vydání

Nature Physics, London, Nature Publishing Group, 2017, 1745-2473

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 22.727

Kód RIV

RIV/00216224:14740/17:00094849

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000404629900008

Klíčová slova anglicky

quantum magnetism; spin systems; spin-orbit coupling; condensate; spin excitations

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 21. 3. 2018 15:40, doc. Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D.

Anotace

V originále

Condensed-matter analogues of the Higgs boson in particle physics allow insights into its behaviour in different symmetries and dimensionalities(1). Evidence for the Higgs mode has been reported in a number of different settings, including ultracold atomic gases(2), disordered superconductors(3), and dimerized quantum magnets(4). However, decay processes of the Higgsmode(which are eminently important in particlephysics) have not yet been studied in condensed matter due to the lack of a suitable material system coupled to a direct experimental probe. A quantitative understanding of these processes is particularly important for low-dimensional systems, where the Higgs mode decays rapidly and has remained elusive to most experimental probes. Here, we discover and study the Higgs mode in a two-dimensional antiferromagnet using spin-polarized inelastic neutron scattering. Our spin-wave spectra of Ca2RuO4 directly reveal a well-defined, dispersive Higgs mode, which quickly decays into transverse Goldstone modes at the antiferromagnetic ordering wavevector. Through a complete mapping of the transverse modes in the reciprocal space, we uniquely specify the minimal model Hamiltonian and describe the decay process. We thus establish a novel condensed-matter platform for research on the dynamics of the Higgs mode.

Návaznosti

GJ15-14523Y, projekt VaV
Název: Mikroskopické modely magnetismu supravodivých pniktidů železa a vrstevnatých oxidů iridia
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020