Kritisches Verhalten kollektiver Anregungen als Probe für exotische Quantenphasen - Gebundene Zustände bei gekoppelten Kagome-Heisenberg-Modellen

• Antragsteller: Professor Dr. Kai Phillip Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261850484

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Allgemein war es das Ziel dieses Projektes zu verstehen, ob man etwas über die Natur exotischer Phasen eines stark korrelierten mikroskopischen Modells lernen kann, wenn man zwei Kopien dieses Systems betrachtet und diese so miteinander koppelt, dass bei starker transversaler Kopplung eine konventionelle, gut verstandene Quantenphase realisiert wird. Insgesamt hat man damit einen Quantenphasenübergang zwischen einer konventionellen und einer exotischen Phase induziert. Dieser Phasenübergang soll als Funktion der transversalen Kopplungsstärke als Kondensation der relevanten Anregungen der konventionellen Quantenphase analysiert werden. Für das angedachte Modell aus gekoppelten Heisenbergmodellen auf Kagomegittem konnte das Projekt noch nicht realisiert werden. Dieses Projekt steht aber immer noch im Fokus der aktuellen Forschung. Hier haben wir verschiedene wichtige Schritte in diese Richtung realisiert und untersucht. Zuerst haben wir uns mit einem unfrustrierten aber ansonsten analogen Modell auf einem hyperkubischen Dimer-Gitter beschäftigt und hier für allgemeine Dimensionen die magnetischen Anregungen der lückenbehafteten Phase mittels Linked-Cluster-Entwicklungen verstanden. In einem weiteren Projekt haben wir eine optimierte Weiße-Graphen-Entwicklung für Modelle mit vielen verschiedenen Störungen entwickelt, die auf der Methode der perturbativen kontinuierlichen unitären Transformationen basiert. Abschließend haben wir wichtige Erkenntnis für die Realisierung von nicht-perturbativen Linked-Cluster-Entwicklungen gewonnen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• A generalized perspective on non-perturbative linked-cluster expansions. Eur. Phys. Lett. 110, 20006 (2015). Editors choice and EPL Highlight 2015
  K. Coester, S. Clever, F. Herbst, S. Capponi, and K.P. Schmidt
  
• Nonlinear bond-operator theory and 1/d expansion for coupled-dimer magnets. I. Paramagnetic phase. Phys. Rev. B 91, 094404 (2015)
  D.G. Joshi, K. Coester, K.P. Schmidt, and M. Vojta
  
• Optimizing linked-cluster expansions by white graphs. Phys. Rev. E 92, 022118 (2015)
  K. Coester and K.P. Schmidt