Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 5: Niedrigdimensionale Systeme, Magnetotransport I

TT 5.1: Hauptvortrag

Montag, 11. März 2002, 14:30–15:00, H20

Anomaler Wärmetransport in niedrigdimensionalen Quantenspinsystemen — •T. Lorenz¹, M. Hofmann¹, A. Freimuth¹, G.S. Uhrig², H. Kageyama³, Y. Ueda³, G. Dhalenne⁴, A. Revcolevschi⁴ und M. Dressel⁵ — ¹II. Phys. Inst., Universität zu Köln — ²Inst. Theoret. Physik, Uni. Köln — ³Inst. Sol. St. Phys., Uni. Tokyo — ⁴Lab. Phys.-Chim. Sol., Uni. Paris-Sud — ⁵1. Phys. Inst., Uni. Stuttgart

Wir präsentieren experimentelle Ergebnisse zur Wärmeleitfähigkeit, die in einer Vielzahl von Materialien mit ein- und zweidimensionalen (2D) Spinstrukturen außerordentlich ungewöhnliches Verhalten zeigt. Zum einen ist dies auf große magnetische Beiträge zum Wärmestrom zurückzuführen, wie z.B. in den 2D Antiferromagneten Sr₂CuO₂Cl₂ und La₂CuO₄ – der Muttersubstanz der Hochtemperatur-Supraleiter – und den 1D organischen Bechgaardsalzen. In diesen finden wir, trotz verschiedener Grundzustände – von einer isolierenden Spin-Peierls-Phase bis zu metallisch supraleitend – eine nahezu identische Wärmeleitfähigkeit mit sehr ungewöhnlicher Temperatur- und Magnetfeldabhängigkeit. Diese Ergebnisse liefern starke Evidenz für Spin-Ladungstrennung im metallischen Zustand. Zum anderen finden wir in dem 2D Shastry-Sutherland System SrCu₂(BO₃)₂ ein feldabhängiges Doppelmaximum von κ, das aus resonanter Streuung von Phononen an lokalisierten magnetischen Anregungen resultiert [1]. In dem Spin-Peierls-System CuGeO₃ zeigt κ bei Mg-Dotierung sogar drei Maxima, die auf ein komplexes Wechselspiel magnetischer und phononischer Anregungen hinweisen [2]. [1] M. Hofmann et al., Phys. Rev. Lett. 87, 047202 (2001). [2] M. Hofmann et al., Physica B (im Druck); cond-mat/0108488.