Thermal transport by topological excitations in one-dimensional quantum magnets:experiment meets theory
一维量子磁体中拓扑激发的热传输:实验与理论的结合
基本信息
- 批准号:325759117
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2016
- 资助国家:德国
- 起止时间:2015-12-31 至 2020-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project addresses the problem of thermal transport by topological excitations in one-dimensional quantum magnets. Recent experimental and theoretical progress established a novel, highly efficient mode of thermal transport by topological excitations of these magnets, such as spinons. At the same time it brought into focus the crucial issue of their scattering by phonons and impurities: The integrability of the underlying prototype Heisenberg chain model intrisically implies ballistic, i.e. dissipationless transport at all temperatures, whereas in all experimental cases the mentioned scattering processes inevitably render the transport non-ballistic. In this project, the rationalization of these scattering processes will be tackled by a close interplay of state of the art experimental and theoretical techniques. Thermal transport will be measured and analyzed over a wide temperature range, entering the regime well beyond the Debye temperature in variety of cuprate-based quasi-1D quantum magnets with large exchange interaction, strongly exceeding the Debye energy. The accompanying theoretical work will be based on recent theoretical developments highlighting the importance of taking into account the highly nontrivial statistics and scattering mechanisms of spinon excitations. In particular, the outstanding issue of scattering of topological excitations by interfaces will be addressed. As a by-product of this study, the potential of promoting low dimensional quantum magnets for spintronic and spin-caloritronic applications will be assessed.
该项目通过一维量子磁体中的拓扑激发来解决热传输问题。最近的实验和理论进展通过这些磁体(例如自旋子)的拓扑激发建立了一种新颖、高效的热传输模式。同时,它使声子和杂质散射的关键问题成为焦点:底层原型海森堡链模型的可积性本质上意味着弹道,即在所有温度下的无耗散传输,而在所有实验情况下,提到的散射过程不可避免地使传输成为非弹道的。在这个项目中,这些散射过程的合理化将通过最先进的实验和理论技术的密切相互作用来解决。热传输将在很宽的温度范围内进行测量和分析,在各种具有大交换相互作用的铜酸盐基准一维量子磁体中进入远远超出德拜温度的区域,大大超过德拜能量。随附的理论工作将基于最近的理论发展,强调考虑自旋激发的高度重要的统计和散射机制的重要性。特别是,将解决界面拓扑激励散射的突出问题。作为这项研究的副产品,将评估促进低维量子磁体用于自旋电子和自旋热电子应用的潜力。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ballistic magnetic thermal transport coupled to phonons
与声子耦合的弹道磁热传输
- DOI:10.1103/physrevb.104.024429
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:P. Zavitsanos;X. Zotos
- 通讯作者:X. Zotos
Scattering of spinon excitations by potentials in the one-dimensional Heisenberg model
一维海森堡模型中电势对自旋激发的散射
- DOI:10.1103/physrevb.100.134401
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:A. Pavlis;X. Zotos
- 通讯作者:X. Zotos
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Professor Dr. Christian Hemker-Heß其他文献
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