Spindynamik und Magnetismus von frustrierten Spinsystemen

• Antragsteller: Dr. Sergei Zvyagin
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 185677134

Ziele: In diesem Projekt soll die Spindynamik von frustrierten magnetischen Systemen bei niedrigen Energien untersucht werden. Dabei sollen insbesondere folgende Fragestellungen untersucht werden: (i) Was ist die Ursache für die jüngst beobachtete große Anregungslücke in dem hexagonalen Antiferromagnet Cs2CuBr4? (ii) Wie ist die Spindynamik in dem frustrierten Spin-1/2-Leitersystem BiCu2PO6 und wie ist sie zu verstehen? (iii) Welche magnetischen Anregungen existieren in dem natürlichen Mineral Azurit Cu3(CO3)2(OH)2, einem frustrierten Spin-1/2-Quanten-Antiferromagneten mit verzerrter Diamantkettenstruktur? Alle diese Verbindungen sind durch ihre außergewöhnlichen magnetischen Eigenschaften bekannt. Diese werden durch das komplexe Wechselspiel von geometrischer Frustration, Quantenfluktuationen, magnetischer Ordnung und Anisotropie bedingt. Als zentrale experimentelle Methode wird die Elektronenspinresonanz bei hohen Magnetfeldern eingesetzt, mit der die Spinanregungen in den verschiedenen Bereichen des magnetischen Phasendiagramms untersucht werden soll. Die experimentellen Ergebnisse werden im Rahmen jüngst entwickelter theoretischer Modelle analysiert, mit dem Ziel, ein besseres Verständnis der Auswirkungen der konkurrierenden Wechselwirkungen in diesen und verwandten magnetischen Verbindungen zu erlangen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Niederlande, Schweiz, USA
• Kooperationspartner: Dr. Jean-Sébastien Caux; Professor Cedomir Petrovic; Professor Dr. Henrik Ronnow; Dr. Michael Zhitomirsky