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TT: Tiefe Temperaturen
TT 30: Postersitzung IV: Kritische Ph
änomene, Quantenstörstellen, niederdimensionale Systeme
TT 30.31: Poster
Thursday, March 11, 2004, 14:30–19:00, Poster A
Magneto-Elastische Kopplung in dem Spin-Dimer System TlCuCl3 — •N. Johannsen1, T. Lorenz1, M. Kriener1, A. Freimuth1, T. Zabel1, A. Vasiliev2, A. Oosawa3 und H. Tanaka3 — 1II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln — 2Low Temperature Physics Department, Moscow State University, Russland — 3Department of Physics, Tokyo Institut of Technology, Japan
In TlCuCl3 bilden Cu2+-Ionen Spin-Dimere mit antiferromagnetischer Kopplung. Die Energielücke zwischen dem Singulett-Grundzustand und dem ersten angeregten Triplett-Zustand beträgt etwa 0.6 meV. Ein Magnetfeld H> 5.6 T induziert eine antiferromagnetische Ordnung, die aktuell als Bose-Einstein-Kondensat aus S=1 Magnonen diskutiert wird. Wir präsentieren hochaufgelöste Messungen der thermischen Ausdehnung, der Magnetostriktion und der spezifischen Wärme an einkristallinem TlCuCl3. Die Daten zeigen, daß die feldinduzierte magnetische Ordnung deutliche Anomalien in der Feld - und Temperaturabhängigkeit der Längenänderung (senkrecht zu den Flächen (010) und (102)) der Probe hervorruft. Aus diesen Anomalien lässt sich die Temperaturabhängigkeit des Übergangsfeldes bestimmen. Weiterhin lassen sich uniaxiale Druckabhängigkeiten der Übergangstemperaturen und - felder bestimmen. Wir finden sehr große und stark anisotrope Werte für ∂ lnTc / ∂ lnpi und ∂ lnHc / ∂lnpi in der Größenordnung von ± 100 % /GPa, abhängig von der Richtung des uniaxialen Drucks pi. Dies zeigt eine starke magneto-elastische Kopplung in TlCuCl3 und eine große Empfindlichkeit der feld-induzierten magnetischen Ordnung auf geringe strukturelle Änderungen.