Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Tiefe Temperaturen Donnerstag
Neutronendiffraktionstechniken haben wir sowohl die Kristall- als
auch die magnetische Struktur eingehend untersucht. Strukturelle
Verzerrungen sind zunächst durch Verdrehungen der RuO6-Oktaeder
charakterisiert, wobei eine unterschiedliche Kopplung zwischen den
Ebenen zu 5 verschiedenen Strukturtypen führt. Zusätzlich zu den
Oktaeder-Drehungen beoabachtet man Stauchungen oder Dehnungen
der Oktaeder, die eng mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften
(Metamagnetismus, heavy-Fermion-Verhalten, verschiedene
Ordnungsschema, Metall-Isolator-Übergang) verbunden sind.
[1] S.Nakatsuji et al., Phys. Rev. Lett. 84, 2666 (2000)
[2] M.Braden et al., Phys. Rev. B 58, 847 (1998)
[3] O.Friedt et al., Phys. Rev. B 63 174432 (2001)
[4] S.Nakatsuji et al., Phys. Rev. Lett. 90, 137202 (2003)
TT 30.37 Do 14:30 Poster A
Magnon heat transport of 2-leg spin ladders: Scattering on holes
and static defects — •H. ElHaes 1 , C. Hess 2 , P. Ribeiro 3 , B.
Büchner 3 , M. Hücker 4 , U. Ammerahl 4 , A. Revcolevschi 4 , F.
Heidrich-Meisner 5 , and W. Brenig 5 — 1 II. Physikalisches Institut,
RWTH-Aachen, D-52056 Aachen, Germany — 2 DPMC, University of
Geneva, Switzerland — 3 IFW-Dresden, D-01171 Dresden, Germany —
4 Université Paris-Sud, France — 5 Institut für Theoretische Physik, TU-
Braunschweig D-38106 Braunschweig, Germany
We investigate scattering processes relevant for the magnon thermal
conductivity κmag of the spin ladders in (Sr/Ca)14Cu24O41. Based on a
kinetic model we find that scattering is dominated by static defects and
scattering on holes in the ladders. Our analysis reveals that the magnon
mean free path lmag can reach values up to 3000 ˚A. This value is confirmed
by results obtained from Zn-doped materials where lmag is approximately
equal to the mean distance of Zn-ions in the ladders. The mean free path
related to scattering on holes, lh, is strongly doping and temperature
dependent and is intimately related to the electrical resistivity. In particular,
magnon-hole scattering becomes unimportant upon charge ordering
in the ladders.
TT 30.38 Do 14:30 Poster A
Magnetische Anregungen in reinem und dotierten Sr2RuO4 —
•P. Steffens, P. Steffens, O. Friedt, O. Schumann, A. Komarek,
Y. Sidis, J. Kulda, P. Bourges, S. Hayden, S. Nakatsuji,
Y. Maeno, M. Braden, O. Friedt, O. Schumann, A. Komarek,
Y. Sidis, J. Kulda, P. Bourges, S. Hayden, S. Nakatsuji, Y.
Maeno und M. Braden — II. Physikalisches Institut, Universität zu
Köln
Der Mechanismus der Spin-triplet Supraleitung in Sr2RuO4 bleibt
ungeklärt : die Symmetrie des Ordnungsparameters könnte durch eine
Wechselwirkung mit ferromagnetischen Fluktuationen erklärt werden,
aber im Neutronenstreuexperiment findet man eine klare Dominanz
von inkommensurablen Fluktuationen [1,2]. Wir haben diese Fluktuationen
weiter mittels polarisierter Neutronen-Streuung charakterisiert, um
Theorien zu überprüfen [3], die eine Lösung dieses Problems vorschlugen.
Wir finden eine starke Anisotropie der inkommensurablen Fluktuationen
[6]; allerdings bleibt diese weit unter dem Wert, der in Referenz
[3] angenommen werden musste. Dotierungen entweder auf dem Ru- oder
auf dem Sr-Platz induzieren unterschiedliche magnetische Instabilitäten
[4,5]. Wir haben deren Einfluss auf das magnetische Anregungsspektrum
analysiert.
[1] Y. Sidis et al., PRL 83, 3320 (1999)
[2] M. Braden et al., PRB 66, 064522 (2002)
[3] T. Kuwabara et al., PRL 85, 4586 (2000)
[4] M. Braden et al., PRL 88, 197002 (2002)
[5] S. Nakatsuji et al., PRL 90, 137202 (2003)
[6] M. Braden et al., condmat 0307662 (2003)
TT 30.39 Do 14:30 Poster A
Optical study of the doped spin-ladder Sr14−xCaxCu24O41 — •C.
Hilgers 1 , M. Grüninger 1 , A. Freimuth 1 , U. Ammerahl 1,2 , P.
Ribeiro 3 , B. Büchner 4 , and A. Revcolevschi 2 — 1 II. Physikalisches
Institut, Universität zu Köln — 2 Laboratoire de Physico-Chimie
de l’ Etat Solides, Université Paris-Sud, France — 3 II. Physikalisches
Institut, RWTH-Aachen — 4 IFW Dresden
The phase-diagram of intrinsically hole-doped Sr14−xCaxCu24O41
shows e.g. superconductivity, charge order and magnetism, and the system
offers a fascinating playground to study the interplay of spin and
charge degrees of freedom. A key question is how the holes are distributed
among the two subsystems, chains and ladders. We present the infrared
reflectivity of Sr14−xCaxCu24O41 for x = 3, 5, 6 and 8 between 5meV
and 1.5eV as a function of temperature for polarization along the legs
(E||c) and along the rungs (E||a). The optical conductivity σ(ω) is derived
via a Kramers-Kronig analysis and shows both a strong anisotropy
and a strong temperature dependence. Between x = 6 and 8 we observe a
qualitative change of σ(ω) for both polarization directions, and two additional
strongly temperature dependent peaks develop in the far-infrared
region, one in σa(ω) at about 400cm −1 and one in σc(ω) below 100cm −1 .
We discuss different scenarios, e.g. the suppression of charge order in
the chains, the evolution of a charge-density wave in the ladders, magnetic
excitations, the formation of hole pairs or a bonding-antibonding
transition.
TT 30.40 Do 14:30 Poster A
Vibrating reed-Messungen an polykristallinem Aluminium bei
tiefen Temperaturen — •J. Haust, M. Burst und G. Weiss —
Physikalisches Institut, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe
Wie in anderen strukturell ungeordneten Festkörpern, werden auch
in polykristallinem Aluminium die akustischen Eigenschaften bei tiefen
Temperaturen durch atomare Tunnelsysteme bestimmt. Deren Zustandsdichte
und damit auch die Details im Temperaturverlauf von Schallgeschwindigkeit
und Dämpfung hängen vom Grad der Unordnung ab [1].
In früheren Messungen [2] an Aluminiumdrähten wurde allerdings im
Gegensatz zu Messungen an metallischen Gläsern kein signifikanter Unterschied
zwischen dem Verhalten im supraleitenden und dem Verhalten
im normalleitenden Zustand festgestellt. In unseren neuen Messungen
an Aluminiumproben mit einer für vibrating reed-Messungen günstigen
Geometrie können wir dies nicht bestätigen. Unsere Resultate beweisen,
dass die Tunnelsysteme in Aluminium in ähnlicher Weise mit den Leitungselektronen
wechselwirken wie in metallischen Gläsern.
[1] B.Kübler et al, Physica B 316-317, 558 (2002)
[2] R.König et al, Phys.Rev.B 51, 11424 (1995)
TT 30.41 Do 14:30 Poster A
Measurements of the low-frequency elastic properties of glasses
with double paddle oscillators and SQUID based readout —
•X. Cao 1 , M. Layer 1 , A. Fleischmann 1 , C. Enss 2 , and S. Hunklinger
1 — 1 Kirchhoff-Institut fuer Physik, Heidelberg University, Im
Neuenheimer Feld 227, D-69120 Heidelberg — 2 Brown University, Providence,
RI 02912, USA
The double paddle resonator is a common tool for investigating the
low-frequency elastic properties of solids. With the special oscillator geometry
the background damping due to clamping is very small compared
with the vibrating reed method. At low temperatures, the changes in the
sound velocity and the internal friction of amorphous solids are dominated
by the interaction between the phonons and the tunnelling systems.
In order to avoid nonlinear response from the system, the deformation
amplitude used in the measurements has to be very small. To achieve
high sensitivity we incorporated an inductively complied readout based
on a DC-SQUID, whose performance has been shown to exceed that of
the conventional capacitive method in the vibrating reed measurements.
With this combination, it is possible to study the acoustic properties of
glasses at ultralow temperatures (T < 5 mK). The technique and first
measurements are presented.