Konačna potvrda ponašanja S=1 Haldanova lanca u visokom magnetskom polju

I. Jakovac i M. Grbić su sa suradnicima iz Japana, Francuske i Njemačke uspjeli potvrditi teorijska predviđanja ponašanja sustava S=1 Haldaneovog lanca kad se on nađe u visokom magnetskom polju. Već su ranije pokazali kako je spoj m-NO₂PhBNO (kratica BoNO) idealni sustav Haldaneovog lanca, a sad je to potvrđeno dodatnim istraživanjima. Za S=1 Haldaneov lanac je još 2002. i 2003. godine predviđeno da se u visokom magnetskom polju na temperaturama manjima od jakosti intralančane interakcije J_1D javljaju kvazičestice s privlačnom interakcijom (tzv. Tomonaga-Luttinger tekućina (TLL)). Pritom se na niskim temperaturama javlja magnetski Bose-Einsteinov kondenzat (BEC) pobuđenja (triplona). Magnetsko polje pritom ima ulogu kemijskog potencijala i porastom stvara sve više BEC bozona. Evolucija TLL i BEC faza prestaju kad polje dosegne vrijednost B_c2 = 4J_1D + 8J_3D kad nastupa kvantna kritična točka (QCP) i cijeli sustav postaje polariziran.

Ovo otkriće je posebno važno jer istraživači već desetljećima stvaraju nove spojeve Haldanova sustava kako bi pokušali pokazati ovo ponašanje, i dosad je sintetizirano oko 20 različitih spojeva. Svi su bili bazirani na metalima s d vrpcom i svi su imali specifična ograničenja vezana za anizotropiju zbog čega predviđanja nisu mogla biti dokazana. Za razliku od njih, BoNO je sintetiziran sasvim drugačijim pristupom - radi se o sasvim organskom spoju bez prijelaznih metala zbog čega je anizotropija izrazito mala. Dokaz toga je da je vrijednost g faktora elektrona (2.0056 ± 0.0009) izrazito bliska slobodnom elektronu (2.0023).

Članak je prihvaćen na objavu u časopisu Physical Review Letters.