Charge and spin fractionalization in strongly correlated 1D systems

Abstract

We investigate the phenomenon of spin and charge fractionalization of an electron injected into a strongly correlated chain, namely the 1D t-J model, by means of the time-dependent DMRG method. In order to compare and interpret our results we use the Luttinger Liquid (LL) theory and the exact solution of the model at the supersymmetric point as analytical framework. We show that fractionalization of charge and spin beyond the forms described by LL theory takes place at high energies, when a spin-1/2 fermion is injected into the t-J model.

Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Spin und Ladungsfraktionalisierung von einem injizierten Elektron in einem starken korrelierten System, im t-J Modell. Zur Berechnung wurde die zeitabhängige DMRG Methode verwendet. Um unsere Ergebnisse vergleichen und interpretieren zu können, haben wir die Luttinger Flüssigkeit (LL) Theorie und die exakte Lösung des Bethe Ansatzes am supersymmetrischen Punkt als analytischen Rahmen verwendet. Wir zeigen, dass Fraktionalisierung der Ladung und des Spins bei hohen Energien stattfindet, die von der LL-Theorie nicht beschrieben werden kann.