Znanost - nova postignuća i druge obavijesti

 

 

 

 


Broj posjeta:
108828

Pozivamo članove Fizičkog odsjeka da dostave na e-mail kratki sažetak (MS Word ili plain text) s bar jednom slikom i opisom te referencama rada koji žele prezentirati.

Odlukom Vijeća PMF-a od 24.2.2017. afilijacije FO pišu se:  Department of Physics, Faculty of Science, University of Zagreb, Bijenička c. 32, 10000 Zagreb, Croatia


U novom broju časopisa Physical Review Letters objavljen je rad pod naslovom “Quantum-Critical Spin Dynamics in Quasi-One-Dimensional Antiferromagnets” (PRL 109, 177206 (2012)), gdje je koautor član Fizičkog odsjeka Mihael Grbić. Rad opisuje uočeno postojanje nove vrste pobuđenja u kvazi-jednodimenzionalnim (kvazi-1D) sustavima kakva još nisu predviđena teorijskim razmatranjima, a izrađen je na Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses gdje je Mihael Grbić bio na poslijedoktorskom usavršavanju u sklopu projekta SOLeNeMaR.

Kvantni fazni prijelaz (KFP) je prelazak proučavanog sustava u novo osnovno stanje varirajući neki ne-termalni parametar kao što su magnetsko polje, dopiranje ili tlak. Fazni prijelaz postoji i na temperaturi T= 0 K, gdje varirani parametar poprima kritičnu vrijednost i to mjesto u faznom prostoru se naziva kvantna kritična točka (KKT). Što je vrijednost ne-termalnog parametra bliže kritičnoj sve više do izražaja dolaze kvantne fluktuacije čiji se utjecaj na konačnim temperaturama rasprostire u široko kritično područje u obliku slova V. Iako je kvantno-kritično ponašanje uočeno u sustavima teških fermiona i hladnim atomima, uvjerljiv eksperimentalan dokaz njihovog postojanja u magnetskim izolatorima još ne postoji.

Za potrebe ovog istraživanja proučavali smo dva sustava kvazi-jednodimenzionalnih (kvazi-1D) antiferomagneta, u kojima se fizikalan opis može prikazati putem jednostavnih i dobro definiranih hamiltonijana. Primijenjeno magnetsko polje B kontrolira energijski procjep između osnovnog stanja i energetski “najjeftinijih” spinskih pobuđenja – magnona. Ako je ? energijski procjep u nultom magnetskom polju, tada će taj procjep biti zatvoren magnetskim poljem jakosti Bc1=Delta/(gmB), što definira KKT. Za magnetska polja viša Bc1, magnoni se raspadaju u parove spinona – pobuđenja karakteristična za režim Tomonaga-Luttinger tekućina (TLL). Također, kvazi-1D sustavi imaju dobro definirana temperaturna područja unutar kojih je fizikalan opis podijeljen na fiziku jedne ili tri dimenzije. Konkretno, ona su određena slabim 3D magnetskim vezama jakosti J3D i dominantnim 1D vezanjem J. Stoga, za temperature kBT < J3D, dolazi do formiranja 3D osnovnog stanja u TLL području, a na temperaturama J3D < kBT < J fizikalan opis sustava je pretežito jednodimenzionalan.

Prelazak iz područja s energijskim procjepom Delta(H) u TLL područje blizu KKT ovisi linerano o magnetskom polju B-Bc1. Ono ocrtava karakteristično kvantno-kritično područje oblika slova V unutar kojeg pobuđenja nisu niti magnoni niti spinoni, a za koje još ne postoji teorijski opis.

 

Tehnikom nuklearne magnetske rezonancije (NMR) pratimo ponašanje relaksacijskog vremena T1, tj. spinske dinamike uz variranje magnetskog polja preko vrijednosti Bc1. Promatramo sustav anizotropnog spinskog lanca NiCl2-4SC(NH2)2 (DTN) i spinskih “ljestvica” (C5H12N)2CuBr4. Demonstriramo kako se vrijeme T1 kontinuirano mijenja preko KKT, kako je njegova vrijednost u potpunosti određena vrijednostima magnetskih vezanja te da se može skalirati u cijelom području oko KKT. Odredili smo vrijednost kritičnog eksponenta za T1 i pokazali univerzalnost kvantnog-kritičnog ponašanja.

Radu je dodijeljena preporuka urednika, kao članak koji će biti zanimljiv i poučan, posebno znanstvenicima drugih grana fizike.

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

Autor: webmaster FO
Popis obavijesti

POVEZNICE

elektronički izvori

OPEN ACCESS