Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Tiefe Temperaturen Montag
We present optical data in the frequency range of 6 meV - 2 eV and
measurements of the magnetic susceptibility, thermal expansion and specific
heat. In the optical data of TiOCl we observe new phonon modes
in the low-temperature phase, in agreement with a spin-Peierls scenario.
An additional new phonon mode occurs below 92 K, which disappears
again in the low-temperature phase. In the literature, the importance of
orbital fluctuations has been discussed. We observe d-d transitions at 0.7
and 1.6 eV, in agreement with the results of a point-charge model. Such
a large splitting of the d-levels shows that orbital fluctuations are not
important in these systems. Qualitatively, the data of TiOBr and TiOCl
are very similar. Again, two transitions are observed, namely at 28 K and
50 K.
[1] A. Seidel et al., Phys. Rev. B 67, 020405 (2003).
TT 6.8 Mo 16:00 H18
Ladungsordnung in β-Na0.33V2O5 — •Monika Heinrich 1 , Hans-
Albrecht Krug von Nidda 1 , Rushana Eremina 1 , Alois Loidl 1 ,
Günter Obermeier 2 und Siegfried Horn 2 — 1 Lehrstuhl für Experimentalphysik
V, Elektronische Korrelationen und Magnetismus, Institut
für Physik, Universität Augsburg — 2 Lehrstuhl für Experimentalphysik
II, Institut für Physik, Universität Augsburg
Die quasi-eindimensionale Vanadiumbronze β-Na0.33V2O5 besitzt drei
inäquivalente Vanadiumplätze, die in Form von Zickzackketten bzw. Leitern
angeordnet sind. Erst 1999 wurde der Metall-Isolator-Übergang
(MIT) bei 130 K entdeckt und eindimensionale elektrische Leitfähigkeit
entlang der Ketten nachgewiesen [1]. Als Ursache des MIT wurde Ladungsordnung
vorgeschlagen [1], jedoch ist die Verteilung der Elektronen
auf den unterschiedlichen Vanadium-Plätzen bislang ungeklärt. Der Elektronenspinresonanz
(ESR) stehen in β-Na0.33V2O5 die V 4+ -Ionen mit ihrer
3d1-Elektronenkonfiguration als mikroskopische Sonden des Spinsystems
zur Verfügung. Orientierungsabhängige Messungen an Einkristallen
bei Temperaturen oberhalb und unterhalb des MIT wurden durchgeführt.
Der Verlauf des g-Faktors und der ESR-Linienbreite in den untersuchten
Kristallebenen wird für unterschiedliche Arten der Ladungsordnung
simuliert und mit den experimentellen Ergebnisse verglichen. Dabei werden
die Resultate von Röntgendiffraktionsmessungen [2] berücksichtigt.
[1] H. Yamada et al., J. Phys. Soc. Jpn. 68, 2735 (1999).
[2] J. Yamaura et al., J. Phys. Chem. Solids 63, 957 (2002).
TT 6.9 Mo 16:15 H18
Zn2VO(PO4)2: An unfrustrated, s = 1/2 Heisenberg antiferromagnetic
square lattice system. — •N.S. Kini, E.E. Kaul, and C.
Geibel — Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids, Dresden
Antiferromagnetic frustrated square lattices consisiting of s = 1/2
Heisenberg spins have been reported to give rise to unusual ground states
depending on the magnitude of nearest neighbour (J1) and next nearest
neighbour (J2) interactions. As a part of a study on new frustrated systems,
we have investigated the compound Zn2VO(PO4)2, in which V 4+
(s = 1/2) ions are located on a perfect square lattice.
Polycrystalline samples were synthesised by solid state reaction and characterised
by magnetic susceptibility and specific heat measurements. This
compound has been found to be made up of a nearly perfect, unfrustrated,
s = 1/2 Heisenberg antiferromagnetic square lattice with J1 ≈ 6.8 K and
J2 ≈ 0.1 K. Anomalies in the specific heat and in the suscptibility point
to a transition to an antiferromagnetic state at 3.2 K. Results of magnetic
susceptibility and specific heat measurements will be discussed in
the light of various theoretical models.
TT 6.10 Mo 16:30 H18
Optical and magneto-optical properties of (Sr,Ca,La)14Cu24O41
— •Philipp Haas 1 , B. Gorshunov 1 , M. Dumm 1 , M. Dressel 1 ,
T. Vuletic 2 , B Korin-Hamzic 2 , S. Tomic 2 , and J. Akimitsu 3
— 1 1. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, 70550 Stuttgart.
— 2 Institut za fiziku, HR-10001 Zagreb, Croatia — 3 Dep. of Physics,
Aoyama-Gakuin University, Tokyo, Japan
The anisotropic optical conductivity of the spin 1/2 2-leg ladder compounds
Sr14−xCaxCu24O41 was measured in the frequency range 1 Hz -
300 THz and at temperatures 5 K - 300 K for Ca dopings x=0, 3, and
9. In the undoped sample we discovered a charge-density wave (CDW)
along the c direction. Calcium doping suppresses the CDW phase with
the transition temperature decreasing from 210K for x=0 to 10 K for x=9.
The transport in the chains subsystem was studied in the La-doped compound
La3Sr3Ca8Cu24O41. We show that the chain array behaves like a
one-dimensional disordered system revealing variable-range-hopping conductivity.
In addition the influence of magnetic fields up to 7T on the
optical spectra of (Sr,Ca,La)14Cu24O41 at low temperatures was investigated.
TT 6.11 Mo 16:45 H18
31 P NMR in the S=1/2 one–dimensional chain Sr2Cu(PO4)2 —
•A. Mahajan 1 , R. Nath 1 , Ch. Kegler 1 , N. Büttgen 1 , A. Loidl 1 ,
J. Bobroff 2 , and H. Alloul 2 — 1 Experimentalphysik V, EKM, Institut
für Physik, Universität Augsburg — 2 Laboratoire de Physique des
Solides, Orsay, France
We present 31 P NMR and bulk susceptibility χ measurements on
a new S = 1/2 Heisenberg antiferromagnetic (HAF) chain compound
Sr2Cu(PO4)2. The susceptibility χ(T) is found to vary according to
the Bonner-Fisher formalism expected for S = 1/2 one–dimensional
(1D) HAF chains [1]. The intra-chain exchange interaction between the
nearest–neighbour Cu spins is found to be J/kB = 150 K. The 31 P NMR
shift K(T) is proportional to χ(T) and no magnetic long–range order is
found down to 1.5 K. The decay of the transverse magnetisation following
a π/2 − τ − π pulse sequence is found to be Gaussian as in other 2D and
1D S = 1/2 HAF systems [2]. The spin–spin relaxation rate 1/T2 is temperature
independent while the spin–lattice relaxation rate 1/T1 varies
linearly with T between 10 K and 250 K. These two results suggest a
dominant contribution to the relaxation from fluctuations of the uniform
susceptibility rather than the staggered susceptibility in this temperature
range [3].
[1] J. C. Bonner and M. E. Fisher, Phys. Rev. 135, A640 (1964)
[2] C.H. Pennington and C.P. Slichter, Phys. Rev. Lett. 66, 381 (1991);
M. Takigawa et al., Phys. Rev. Lett. 76, 4612 (1996)
[3] S. Sachdev, Phys. Rev. B 50, 13006 (1994)
TT 6.12 Mo 17:00 H18
Kopplungskonstanten für Elektron-Elektron Wechselwirkung in
granularen PdxC1−x Schichten — •A. Carl und G. Dumpich —
Universität Duisburg-Essen, Institut für Physik, AG Farle, 47048 Duisburg
Es wird über Magnetowiderstandsmessungen (4.2K ≤ T ≤ 20K)
an granularen metallischen PdxC1−x Schichten mit variablem Metall-
Volumenanteil zwischen 0.35 ≤ x ≤ 1 berichtet. Alle Schichten zeigen
einen positiven Magnetowiderstand (MR) aufgrund starker Spin-Bahn
Wechselwirkung, der vollständig im Rahmen der Theorien zur schwachen
Lokalisierung (WL) und erhöhten Elektron-Elektron Wechselwirkung
(EEI) in 2D beschrieben wird. In kleinen Magnetfeldern wird der
MR hauptsächlich durch WL hervorgerufen und die Analyse liefert die
Temperaturabhängigkeit der Phasenkohärenzlänge Lφ. Die Analyse des
MR in hohen Magnetfeldern liefert sowohl die Kopplungskonstanten λCC
und λDC für Elektron-Elektron Wechselwirkung im Cooper-channel (CC)
und im Diffusion-channel (DC) als auch die Abschirmkonstante F für
Schichten mit unterschiedlichem Metall-Volumenanteil x. λCC und λDC
zeigen unterschiedliche Abhängigkeiten von x und damit vom Grad der
Unordnung des Systems. Es wird gezeigt, dass der MR für EEI im Falle
starker Spin-Bahn Wechselwirkung nicht nur durch EEI im Cooperchannel
hervorgerufen wird - wie von der Theorie erwartet - sondern auch
durch EEI im Diffusion channel.
TT 6.13 Mo 17:15 H18
Dynamics of density waves in the incommensurate high field
phase of CuGeO3. — •Klaus Kiefer 1 and Mechthild Enderle 2
— 1 Technische Physik, Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken —
2 Institut Laue-Langevin, BP 156, Grenoble, 38042, France
The non magnetic, uniformly dimerized spin-Peierls ground state of a
one-dimensional spin 1/2 Heisenberg antiferromagnet becomes instable
at high magnetic fields. Above a critical magnetic field, incommensurate
quantum fluctuations condensate into a ground state and form a static
modulation pattern with both structural and magnetic components. The
periodicity of this combined structural and spin density wave changes on
variation of the external magnetic field, forcing the density wave to travel
through the crystal lattice. However, the motion of the density wave is
hindered by crystal defects. This leads to non-equilibrium states and in
consequence to heat dissipation. The dynamics of the density wave in
the presence of pinning centers can therefore be determined by the measurement
of the dissipated heat. In the high field phase of CuGeO3 we
observe the complete dynamic phase diagram of densitiy waves in dependence
of driving force and temperature, including the solid pinned, the
fluid drifting and the solid drifting state.