Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Tiefe Temperaturen Donnerstag
sowie mehrere thermodynamische Größen, wie die spezifische Wärme und
die magnetische Suszeptibilität von vielen niedrigdimensionalen Spinsystemen
wurden in den letzten Jahren intensiv untersucht. Im Gegensatz
dazu, ist über die Dynamik der magnetischen Anregungen und ihre
Kopplung zu den Phononen bisher nur wenig bekannt. Eine hilfreiche
Methode um sie zu untersuchen sind Messungen der Wärmeleitfähigkeit.
Wir präsentieren Messungen der Wärmeleitfähigkeit der Spinleitersysteme
LiCu2O2, NaV2O5, der Spinkettensysteme β-Na0.33V2O5, LiV2O5,
sowie Messungen der Wärmeleitfähigkeit, des spezifischen Widerstandes
und der thermischen Ausdehnung des Haldanesystems Y2BaNiO5. Bei
fast allen Systemen zeigt die Wärmeleitfähigkeit Doppelmaximastrukturen
in Abhängigkeit der Temperatur an. Dies kann auf zusätzliche magnetische
Beiträge zur Wärmeleitfähigkeit hinweisen, insbesondere dann,
wenn diese nur entlang der eindimensionalen magnetischen Richtungen
auftreten, wie z.B. bei der S=1 Spinkette (Haldanesystem) Y2BaNiO5.
gefördert von der DFG durch den SFB 608
TT 30.30 Do 14:30 Poster A
Exactly solvable model of three interacting particles in an external
magnetic field — E. P. Nakhmedov 1,2 , •K. Morawetz 1,2 , M.
Ameduri 3 , A. Yurtsever 4 , and C. Radehaus 1 — 1 Chemnitz University
of Technology, 09107 Chemnitz, Germany — 2 Max Planck Institute
for the Physics of Complex Systems, Nöthnitzer Str. 38, 01187 Dresden,
Germany — 3 Weill Cornell Medical College in Qatar, Qatar Foundation,
Doha, Qatar — 4 Azerbaijan Academy of Sciences, Institute of Physics,
H. Cavid 33, 370143 Baku, Azerbaijan
The quantum mechanical problem of three identical particles, moving
in a plane and interacting pairwise via a spring potential, is solved exactly
in the presence of a magnetic field. Calculations of the pair–correlation
function, mean distance and the cluster area show a quantization of these
parameters. Especially the pair-correlation function exhibits a certain
number of maxima given by a quantum number. We obtain Jastrow prefactors
which lead to an exchange correlation hole of liquid type, even in
the presence of the attractive interaction between the identical electrons.
[1] E. P. Nakhmedov, K. Morawetz, M. Ameduri, A. Yurtsever, C. Radehaus,
Phys. Rev. B 67 (2003) 205106
TT 30.31 Do 14:30 Poster A
Magneto-Elastische Kopplung in dem Spin-Dimer System
TlCuCl3 — •N. Johannsen 1 , T. Lorenz 1 , M. Kriener 1 , A.
Freimuth 1 , T. Zabel 1 , A. Vasiliev 2 , A. Oosawa 3 und H.
Tanaka 3 — 1 II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln — 2 Low
Temperature Physics Department, Moscow State University, Russland
— 3 Department of Physics, Tokyo Institut of Technology, Japan
In TlCuCl3 bilden Cu 2+ -Ionen Spin-Dimere mit antiferromagnetischer
Kopplung. Die Energielücke zwischen dem Singulett-Grundzustand und
dem ersten angeregten Triplett-Zustand beträgt etwa 0.6meV. Ein Magnetfeld
H >5.6T induziert eine antiferromagnetische Ordnung, die aktuell
als Bose-Einstein-Kondensat aus S=1 Magnonen diskutiert wird.
Wir präsentieren hochaufgelöste Messungen der thermischen Ausdehnung,
der Magnetostriktion und der spezifischen Wärme an einkristallinem
TlCuCl3. Die Daten zeigen, daß die feldinduzierte magnetische Ordnung
deutliche Anomalien in der Feld - und Temperaturabhängigkeit der
Längenänderung (senkrecht zu den Flächen (010) und (102)) der Probe
hervorruft. Aus diesen Anomalien lässt sich die Temperaturabhängigkeit
des Übergangsfeldes bestimmen. Weiterhin lassen sich uniaxiale Druckabhängigkeiten
der Übergangstemperaturen und - felder bestimmen. Wir
finden sehr große und stark anisotrope Werte für ∂ lnTc/∂ lnpi und
∂ lnHc/∂ lnpi in der Größenordnung von ±100%/GPa, abhängig von
der Richtung des uniaxialen Drucks pi. Dies zeigt eine starke magnetoelastische
Kopplung in TlCuCl3 und eine große Empfindlichkeit der feldinduzierten
magnetischen Ordnung auf geringe strukturelle Änderungen.
TT 30.32 Do 14:30 Poster A
Thermal transport of one-dimensional spin systems in the presence
of a magnetic field — •Fabian Heidrich-Meisner, Andreas
Honecker, and Wolfram Brenig — Technische Universität Braunschweig,
Institut für Theoretische Physik, Mendelssohnstraße 3, 38106
Braunschweig
Transport properties of one-dimensional spin-1/2 systems have attracted
strong theoretical interest during the last years. Many studies
have focussed on the question of possible dissipationless transport in
nonintegrable models and recent results indicate that the thermal conductivity
is nondiverging in dimerized and frustrated systems. In the
integrable XXZ model, the thermal conductivity is divergent, characterized
by a finite thermal Drude weight, due to the relation of the thermal
current operator to conserved quantities. In particular, the temperature
dependence of the thermal Drude weight at zero magnetic field has been
studied in great detail. It is the purpose of this work to extent these results
in two directions. First, we consider the influence of a magnetic field
on the thermal Drude weight of the XXZ model. Second, we analyze the
frequency dependence of the thermal conductivity of spin ladders and
frustrated chains both at zero and finite magnetic field. In addition, we
discuss possible implications of our results for the mean lifetime of the
thermal current in the case of nonintegrable models.
TT 30.33 Do 14:30 Poster A
Optical measurements of two-dimensional electron systems
on helium films — •Andreas Faustein, Jörg Angrik, Jürgen
Klier, and Paul Leiderer — Fachbereich Physik, Universität
Konstanz, Postfach M676, D-78457 Konstanz
We measure, with optical methods, the two-dimensional electron system
on helium films which are adsorbed on metallic substrates as van-der-
Waals films. Using plasmon spectroscopy and ellipsometry we are able
to measure the helium film thickness with a resolution of approximately
one Angström. The electrostatic pressure of the electrons decreases the
film thickness which allows us to determine the electron density in the
range from about 10 13 to 10 15 m −2 . Our experiments show a surprisingly
high stability of the electrons on thin helium films of about 30nm thickness
adsorbed on evaporated gold films. Therefore not only static, but
also transport and mobility measurements become possible. We show first
measurements to determine electron densities on a source, split-gate, and
drain electrode structure, where a quasi-one-dimensional electron transport
through a confining channel is realized.
TT 30.34 Do 14:30 Poster A
Electron Mass Enhancement on the Spin Wave Energy Scale —
•Jörg Schäfer, David Schrupp, and Ralph Claessen — Institut
für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg
High-resolution photoelectron spectroscopy is used to explore metallic
states localized at the Fe(110) surface which provide an opportunity to
study quasiparticle renormalization effects in a magnetic system. Modifications
from a conventional parabolic dispersion are observed up to
rather high binding energies, exceeding the phonon energy scale by an
order of magnitude. Analysis of the spectral function in terms of the
real and imaginary part of the self energy yield the typical signature of
coupling of the electrons to an excitation spectrum. The characteristic energy
scale of ∼ 160 meV is in striking agreement with spin waves detected
by neutron scattering and therefore points at electron-magnon coupling.
Comparison to spin wave dispersions and related features in electron energy
loss spectra is made. A model for spin-wave-induced quasiparticle
renormalization which describes the spectroscopic behavior of the data
is presented.
TT 30.35 Do 14:30 Poster A
Domain Walls in 1D Systems - QM and Finite Size Corrections
— •Markus Lippert, Hans-Joachim Elmers, and Peter G. J.
van Dongen — Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität,
Staudinger Weg 7, D-55099 Mainz, Germany
We consider 1D domain walls in order to describe 1D nanoscale magnetic
systems, in which such walls can be realized experimentally. Due
to the discrete structure of these walls, a phase transition between an
Ising-type and an extended wall is found. In order to evaluate quantum
corrections, we use a systematic 1/S expansion in combination with a new
numerical method to evaluate these corrections. We compare to results
already known in literature and extend our theory to the calculation of
shape corrections and quantum critical behaviour.
TT 30.36 Do 14:30 Poster A
Magnetische und Kristallstruktur von Ca2−xSrxRuO4 — •O.
Schumann 1 , O. Friedt 1 , P. Steffens 1 , R. Müller 1 , G. Andre 2 ,
P. Adelmann 3 , S. Nakatsuji 4 , Y. Maeno 4 und M. Braden 1 für
die -Kollaboration — 1 II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln —
2 Laboratoire Léon Brillouin — 3 Forschungszentrum Karlsruhe, IFP —
4 Department of Physics, Kyoto University
Die Ersetzung von Sr durch das isovalente und kleinere Ca führt
zu dem sehr vielfältigen Phasendiagramm von Ca2−xSrxRuO4 [1-4],
das den Spin-triplet Supraleiter Sr2RuO4 mit dem antiferromagnetisch
geordneten Mott-Isolator Ca2RuO4 verknüpft. Mittels verschiedener