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Plenarvorträge - DPG-Tagungen

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Tiefe Temperaturen Donnerstag<br />

sowie mehrere thermodynamische Größen, wie die spezifische Wärme und<br />

die magnetische Suszeptibilität von vielen niedrigdimensionalen Spinsystemen<br />

wurden in den letzten Jahren intensiv untersucht. Im Gegensatz<br />

dazu, ist über die Dynamik der magnetischen Anregungen und ihre<br />

Kopplung zu den Phononen bisher nur wenig bekannt. Eine hilfreiche<br />

Methode um sie zu untersuchen sind Messungen der Wärmeleitfähigkeit.<br />

Wir präsentieren Messungen der Wärmeleitfähigkeit der Spinleitersysteme<br />

LiCu2O2, NaV2O5, der Spinkettensysteme β-Na0.33V2O5, LiV2O5,<br />

sowie Messungen der Wärmeleitfähigkeit, des spezifischen Widerstandes<br />

und der thermischen Ausdehnung des Haldanesystems Y2BaNiO5. Bei<br />

fast allen Systemen zeigt die Wärmeleitfähigkeit Doppelmaximastrukturen<br />

in Abhängigkeit der Temperatur an. Dies kann auf zusätzliche magnetische<br />

Beiträge zur Wärmeleitfähigkeit hinweisen, insbesondere dann,<br />

wenn diese nur entlang der eindimensionalen magnetischen Richtungen<br />

auftreten, wie z.B. bei der S=1 Spinkette (Haldanesystem) Y2BaNiO5.<br />

gefördert von der DFG durch den SFB 608<br />

TT 30.30 Do 14:30 Poster A<br />

Exactly solvable model of three interacting particles in an external<br />

magnetic field — E. P. Nakhmedov 1,2 , •K. Morawetz 1,2 , M.<br />

Ameduri 3 , A. Yurtsever 4 , and C. Radehaus 1 — 1 Chemnitz University<br />

of Technology, 09107 Chemnitz, Germany — 2 Max Planck Institute<br />

for the Physics of Complex Systems, Nöthnitzer Str. 38, 01187 Dresden,<br />

Germany — 3 Weill Cornell Medical College in Qatar, Qatar Foundation,<br />

Doha, Qatar — 4 Azerbaijan Academy of Sciences, Institute of Physics,<br />

H. Cavid 33, 370143 Baku, Azerbaijan<br />

The quantum mechanical problem of three identical particles, moving<br />

in a plane and interacting pairwise via a spring potential, is solved exactly<br />

in the presence of a magnetic field. Calculations of the pair–correlation<br />

function, mean distance and the cluster area show a quantization of these<br />

parameters. Especially the pair-correlation function exhibits a certain<br />

number of maxima given by a quantum number. We obtain Jastrow prefactors<br />

which lead to an exchange correlation hole of liquid type, even in<br />

the presence of the attractive interaction between the identical electrons.<br />

[1] E. P. Nakhmedov, K. Morawetz, M. Ameduri, A. Yurtsever, C. Radehaus,<br />

Phys. Rev. B 67 (2003) 205106<br />

TT 30.31 Do 14:30 Poster A<br />

Magneto-Elastische Kopplung in dem Spin-Dimer System<br />

TlCuCl3 — •N. Johannsen 1 , T. Lorenz 1 , M. Kriener 1 , A.<br />

Freimuth 1 , T. Zabel 1 , A. Vasiliev 2 , A. Oosawa 3 und H.<br />

Tanaka 3 — 1 II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln — 2 Low<br />

Temperature Physics Department, Moscow State University, Russland<br />

— 3 Department of Physics, Tokyo Institut of Technology, Japan<br />

In TlCuCl3 bilden Cu 2+ -Ionen Spin-Dimere mit antiferromagnetischer<br />

Kopplung. Die Energielücke zwischen dem Singulett-Grundzustand und<br />

dem ersten angeregten Triplett-Zustand beträgt etwa 0.6meV. Ein Magnetfeld<br />

H >5.6T induziert eine antiferromagnetische Ordnung, die aktuell<br />

als Bose-Einstein-Kondensat aus S=1 Magnonen diskutiert wird.<br />

Wir präsentieren hochaufgelöste Messungen der thermischen Ausdehnung,<br />

der Magnetostriktion und der spezifischen Wärme an einkristallinem<br />

TlCuCl3. Die Daten zeigen, daß die feldinduzierte magnetische Ordnung<br />

deutliche Anomalien in der Feld - und Temperaturabhängigkeit der<br />

Längenänderung (senkrecht zu den Flächen (010) und (102)) der Probe<br />

hervorruft. Aus diesen Anomalien lässt sich die Temperaturabhängigkeit<br />

des Übergangsfeldes bestimmen. Weiterhin lassen sich uniaxiale Druckabhängigkeiten<br />

der Übergangstemperaturen und - felder bestimmen. Wir<br />

finden sehr große und stark anisotrope Werte für ∂ lnTc/∂ lnpi und<br />

∂ lnHc/∂ lnpi in der Größenordnung von ±100%/GPa, abhängig von<br />

der Richtung des uniaxialen Drucks pi. Dies zeigt eine starke magnetoelastische<br />

Kopplung in TlCuCl3 und eine große Empfindlichkeit der feldinduzierten<br />

magnetischen Ordnung auf geringe strukturelle Änderungen.<br />

TT 30.32 Do 14:30 Poster A<br />

Thermal transport of one-dimensional spin systems in the presence<br />

of a magnetic field — •Fabian Heidrich-Meisner, Andreas<br />

Honecker, and Wolfram Brenig — Technische Universität Braunschweig,<br />

Institut für Theoretische Physik, Mendelssohnstraße 3, 38106<br />

Braunschweig<br />

Transport properties of one-dimensional spin-1/2 systems have attracted<br />

strong theoretical interest during the last years. Many studies<br />

have focussed on the question of possible dissipationless transport in<br />

nonintegrable models and recent results indicate that the thermal conductivity<br />

is nondiverging in dimerized and frustrated systems. In the<br />

integrable XXZ model, the thermal conductivity is divergent, characterized<br />

by a finite thermal Drude weight, due to the relation of the thermal<br />

current operator to conserved quantities. In particular, the temperature<br />

dependence of the thermal Drude weight at zero magnetic field has been<br />

studied in great detail. It is the purpose of this work to extent these results<br />

in two directions. First, we consider the influence of a magnetic field<br />

on the thermal Drude weight of the XXZ model. Second, we analyze the<br />

frequency dependence of the thermal conductivity of spin ladders and<br />

frustrated chains both at zero and finite magnetic field. In addition, we<br />

discuss possible implications of our results for the mean lifetime of the<br />

thermal current in the case of nonintegrable models.<br />

TT 30.33 Do 14:30 Poster A<br />

Optical measurements of two-dimensional electron systems<br />

on helium films — •Andreas Faustein, Jörg Angrik, Jürgen<br />

Klier, and Paul Leiderer — Fachbereich Physik, Universität<br />

Konstanz, Postfach M676, D-78457 Konstanz<br />

We measure, with optical methods, the two-dimensional electron system<br />

on helium films which are adsorbed on metallic substrates as van-der-<br />

Waals films. Using plasmon spectroscopy and ellipsometry we are able<br />

to measure the helium film thickness with a resolution of approximately<br />

one Angström. The electrostatic pressure of the electrons decreases the<br />

film thickness which allows us to determine the electron density in the<br />

range from about 10 13 to 10 15 m −2 . Our experiments show a surprisingly<br />

high stability of the electrons on thin helium films of about 30nm thickness<br />

adsorbed on evaporated gold films. Therefore not only static, but<br />

also transport and mobility measurements become possible. We show first<br />

measurements to determine electron densities on a source, split-gate, and<br />

drain electrode structure, where a quasi-one-dimensional electron transport<br />

through a confining channel is realized.<br />

TT 30.34 Do 14:30 Poster A<br />

Electron Mass Enhancement on the Spin Wave Energy Scale —<br />

•Jörg Schäfer, David Schrupp, and Ralph Claessen — Institut<br />

für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg<br />

High-resolution photoelectron spectroscopy is used to explore metallic<br />

states localized at the Fe(110) surface which provide an opportunity to<br />

study quasiparticle renormalization effects in a magnetic system. Modifications<br />

from a conventional parabolic dispersion are observed up to<br />

rather high binding energies, exceeding the phonon energy scale by an<br />

order of magnitude. Analysis of the spectral function in terms of the<br />

real and imaginary part of the self energy yield the typical signature of<br />

coupling of the electrons to an excitation spectrum. The characteristic energy<br />

scale of ∼ 160 meV is in striking agreement with spin waves detected<br />

by neutron scattering and therefore points at electron-magnon coupling.<br />

Comparison to spin wave dispersions and related features in electron energy<br />

loss spectra is made. A model for spin-wave-induced quasiparticle<br />

renormalization which describes the spectroscopic behavior of the data<br />

is presented.<br />

TT 30.35 Do 14:30 Poster A<br />

Domain Walls in 1D Systems - QM and Finite Size Corrections<br />

— •Markus Lippert, Hans-Joachim Elmers, and Peter G. J.<br />

van Dongen — Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität,<br />

Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz, Germany<br />

We consider 1D domain walls in order to describe 1D nanoscale magnetic<br />

systems, in which such walls can be realized experimentally. Due<br />

to the discrete structure of these walls, a phase transition between an<br />

Ising-type and an extended wall is found. In order to evaluate quantum<br />

corrections, we use a systematic 1/S expansion in combination with a new<br />

numerical method to evaluate these corrections. We compare to results<br />

already known in literature and extend our theory to the calculation of<br />

shape corrections and quantum critical behaviour.<br />

TT 30.36 Do 14:30 Poster A<br />

Magnetische und Kristallstruktur von Ca2−xSrxRuO4 — •O.<br />

Schumann 1 , O. Friedt 1 , P. Steffens 1 , R. Müller 1 , G. Andre 2 ,<br />

P. Adelmann 3 , S. Nakatsuji 4 , Y. Maeno 4 und M. Braden 1 für<br />

die -Kollaboration — 1 II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln —<br />

2 Laboratoire Léon Brillouin — 3 Forschungszentrum Karlsruhe, IFP —<br />

4 Department of Physics, Kyoto University<br />

Die Ersetzung von Sr durch das isovalente und kleinere Ca führt<br />

zu dem sehr vielfältigen Phasendiagramm von Ca2−xSrxRuO4 [1-4],<br />

das den Spin-triplet Supraleiter Sr2RuO4 mit dem antiferromagnetisch<br />

geordneten Mott-Isolator Ca2RuO4 verknüpft. Mittels verschiedener

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