Quantenstatistische Modelle wechselwirkender Zwei-Zustands-Tunnel-Systeme in strukturellen Gläsern

• Antragsteller: Professor Dr. Heiko Rieger
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5383664

Die Tieftemperatureigenschaften struktureller Gläser werden seit 30 Jahren qualitativ durch ein Modell unabhängiger ZweiZustands-Systeme beschrieben, deren mikroskopische Struktur bislang weitgehend unklar ist. Abweichungen der experimentell beobachteten Temperaturabhängigkeiten z.B. der spezifischen Wärme oder der thermischen Leitfähigkeit werden im allgemeinen auf eine im Standard-Tunnelmodell unberücksichtigte Wechselwirkung zwischen den Tunnelsystemen zurückgeführt. Kürzlich experimentell beobachtete Indizien für einen Phasenübergang in strukturellen Gläsern im Millikelvin-Bereich wird ebenfalls ursächlich diesen Wechselwirkungen zugeschrieben. Eine quantitative Theorie, die diese Wechselwirkungen berücksichtigt und Aussagen über universelle Eigenschaften macht, steht aus. In diesem Forschungsprojekt sollen daher erstmals mehrere quantenstatistische Modelle wechselwirkender Tunnelsysteme untersucht werden: a) Modelle ungeordneter langreichweitig wechselwirkender Zwei-Zustands-Systeme b) quantenmechanische Random-MatrixModelle und c) quantenmechanische Glas-Modelle wechselwirkender Teilchen. Diese Arbeiten werden einerseits den Effekt dieser Wechselwirkungen aufklären, andererseits die mikroskopischen Bedingungen für die Existenz sowohl der Tunnelsysteme selber wie auch von deren Wechselwirkung erhellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen