Modifikation von Frustrationseffekten in Spinflüssigkeiten durch uniaxialen Druck

• Antragsteller: Professor Dr. Philipp Gegenwart; Dr. Robert Küchler
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263806350

Wir erforschen neuartige Quantenzustände der kondensierten Materie, insbesondere Quanten-Spinflüssigkeiten, welche durch starke geometrische Frustration erzeugt werden. Da geometrische Frustration durch die Lage der Atome im Kristallgitter festgelegt ist, ist es sehr schwer diese kontrol-liert zu variieren, ohne Unordnungseffekte zu erzeugen. Unser neuartiges experimentelles Konzept besteht darin, geometrische Frustration systematisch durch Anlegen von uniaxialem Druck zu variieren und die lineare thermische Ausdehnung mit höchster Präzision bis zu sehr tiefen Temperaturen zu untersuchen. Die thermische Ausdehnung ist eine sehr empfindliche Messgröße zur Detektion von (magnetischen) Phasenübergängen und der Charakterisierung von niederenergetischen Anregungen z. B. in der Nähe von quantenkritischen Punkten. Weiterhin ist sie als richtungsabhängige thermody-namische Größe bestens geeignet, um anisotrope Eigenschaften geometrisch frustrierter Materialien zu studieren. Zur Durchführung des Projekts wird am Max-Planck Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden ein spezielles Dilatometer für uniaxiale Druckmessungen entwickelt. Mit diesem werden dann Einkristalle prototypischer geometrisch frustrierter Systeme untersucht, welche an der Universität Augsburg charakterisiert werden. Unser Hauptziel ist, durch Anlegen von uniaxialem Druck geometrische Frustration zu modifizieren, Systeme in neue Quantenspinflüssigkeitsphasen zu über-führen, sowie die Empfindlichkeit von Quantenspinflüssigkeiten gegenüber symmetriebrechenden Verzerrungen zu erforschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen