Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 22: Postersitzung III: Supraleitende Anwendungen (1-4) Massive HTSL, Bandleiter, Filme (5-26), Transport in HTSL (27-30), Elektronenstruktur in Supraleitern (31-43), Borkarbide (44-50), Quantenphasen- und Metall-Isolator-Überg
änge (51-69)

TT 22.52: Poster

Donnerstag, 30. März 2000, 14:00–17:30, A

Lokale Störungen in Spin-Ketten — •C. Schuster und U. Eckern — Institut für Physik, Universität Augsburg

Durch lokale Störmagnetfelder werden in Spin-Ketten Oszillationen der Gesamtmagnetisierung M (Friedel-Oszillationen) induziert. Wir beschreiben die Spin-Kette durch das anisotrope Heisenberg-Modell, H= −J∑_i=1^N(S_i^xS_i+1^x+S_i^yS_i+1^y+Δ S_i^zS_i+1^z)−∑_i h_iS_i^z . Das reine System zeigt bei T=0 drei Phasen: im Bereich |Δ|< 1 folgt sein Verhalten dem einer Luttinger-Flüssigkeit, für Δ>1 zeigt es ferromagnetische, und für Δ<−1 und M=0 antiferromagnetische Ordnung. Bei kleinen Anisotropien Δ ist der Abfall der Friedel-Oszillationen im Rahmen der Luttinger-Flüssigkeits-Theorie sehr gut bestimmt. In den numerischen Simulationen, hier mithilfe der DMRG, kommt es nahe der Phasengrenzen zum Ferro- bzw.  Antiferromagneten zu deutlichen Abweichungen, denn es zeigt sich bereits die jeweilige magnetische Ordnung. Bei M=0 sieht man so die Phasenseparation im Ferromagneten. Die Überlagerung des Neel-Zustandes mit den Friedel-Oszillationen beispielsweise kann die deutliche Abhängigkeit des Exponenten g von Kettenlänge und Störstellenstärke in diesem Bereich erklären. Auch im geordneten Bereich ist die Magnetisierung in der Nähe der Störstelle etwas erhöht, die genaue Form der Reduzierung ist aber schwer zu bestimmen. In der dimerisierten Spin-Kette (keine magnetische Ordnung, aber Anregungslücke) ist der exponentielle Abfall der Friedel-Oszillationen mit einer zusätzlichen Zweier-Periode durch die Dimerisierung zu sehen.