Kontrolle der Eigenschaften von Quantenmagneten mittels Resonatoren: Frustration, Verschränkung und konkurrierende Ordnungen (C07#)

• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492547816

Ziel des Projektes ist kollektive Anregungen von Quantenmaterialien und insbesondere von deren Eigenschaften durch eine Kopplung an Mikrowellen- bzw. Hohlraumresonatoren zu modifizieren, um langfristig Kontrollmechanismen der Ordnungsphänomene zu untersuchen. Spezifisch soll durch Photonen in einer Resonatorumgebung eine lang-reichweitige Wechselwirkung zwischen Spins vermittelt werden, die sowohl die magnetische Ordnung steuert als auch zu einer Verschränkung der Spins führt. Zusätzlich wird untersucht, wie sich die vom Resonator abgestrahlte Strahlung als nicht-invasive Echtzeitsonde für Spinkorrelationen und -verschränkung verwenden lässt. Die Untersuchung dieser Fragestellung wird in Schritten aufeinander aufbauender Komplexität verfolgt. Zuerst wird die Resonator-vermittelte Modifikation von Spin-Spin-Wechselwirkung in einfachen Paramagneten untersucht. Anschließend wird diese Form der Kopplung im Kontext konkurrierender Ordnungen erweitert, um metastabile Dynamiken in korrelierten Materialien zu kontrollieren und zu untersuchen. Das ultimative und zukünftige Ziel ist Konzepte zu etablieren, die eine kontrollierte Stabilisierung von Quanten-Spin-Flüssigkeitsphasen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Transregios
• Teilprojekt zu: TRR 360: Eingeschränkte Quantenmaterie
• Antragstellende Institution: Universität Augsburg
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Professorin Dr. Monica Benito; Professor Dr. Hans Hübl; Professor Francesco Piazza, Ph.D.