Aktuelle Probleme der Theorie von frustrierten quasi-eindimensionalen Quantenmagneten: Konkurrierende Wechselwirkungen, helikale Spinstrukturen, Quantenphasenübergänge

• Antragsteller: Stefan-Ludwig Drechsler, Ph.D.; Professor Dr. Johannes Richter
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 60945734

Frustrierte magnetische Systeme sind in letzter Zeit immer mehr ins Zentrum des Interesses der Festkörperphysiker gelangt. In Systemen mit starken Quantenfluktuationen kann das Zusammenwirken von Frustration und Quanteneffekten bei tiefen Temperaturen zu Quantenphasen mit ungewöhnlichen Eigenschaften führen. Ein aktuelles Beispiel sind die kürzlich entdeckten frustrierten quasi-eindimensionalen (ID) Quanten-Spin-Verbindungen, wie z.B. Li2ZrCuC>4, LiVCuO4 oder Li(Na)Cu2O2. Im Projekt soll ein Bündel von modernen Methoden der Vielteilchentheorie wie die exakte Diagonalisierung, die Solitonenmethode, die Dichtematrix- Renormierungsgruppe, die Inkrementenmethode sowie die Coupled-Cluster-Methode zur Klärung von für diese quasi-lD Systeme relevanten physikalischen Fragestellungen angewendet werden. Untersucht werden sollen vornehmlich die helikale (spiralartige) Spinstruktur, die ungewöhnlichen magnetischen und ferroelektrischen und thermodynamischen Eigenschaften insbesondere in der Nähe von quantenkritischen Punkten sowie der Einfluss der in realen Systemen vorhandenen Zwischen-Ketten-Kopplungen auf die Grundzustandseigenschaften.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen