Wechselspiel von Spin-, Ladungs- und Gitterfreiheitsgraden in eindimensionalen hochkorrelierten Elektron-Phonon-Systemen

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Das Ziel des geplanten Projekts ist die Untersuchung des Wechselspiels von Ladungs-, Spin- und Gitterfreiheitsgraden in hochkorrelierten, niedrigdimensionalen Systemen im Rahmen von ausgewählten mikroskopischen Modellen (Holstein- und PeierlsHubbard-Modell, Heisenberg-Spinketten). Insbesondere sollen hierbei die mit einer spontanen Gitterverzerrung begleitete Peierls-Instabilität und die damit verknüpften kooperativen Phänomene im Vordergrund stehen. Neben grundlegenden Fragestellungen zur Rolle dynamischer Phononen beim Peierls- bzw. SpinPeierls-Übergang und beim Metall-Isolator-Übergang quasi eindimensionaler Metalle werden auch die Natur der Ladungs- und Spinanregungen sowie die unkonventionellen Transporteigenschaften dieser Systeme untersucht. Dabei soll auch der Einfluß einer Peierls-Dimerisierung auf das für eindimensionale Systeme typische Phänomen der Separation von Spin- und Ladungsanregungen studiert werden.Für die Bearbietung dieser Aufgabenstellung sollen neben feldtheoretischen Methoden und kontrollierten Entwicklungen für den Grenzfall starker Kopplungen insbesondere exakte numerische Verfahren Verwendung finden, die es gestatten, sowohl die Hubbard- bzw. Superaustauschwechselwirkung als auch die ElektronPhonon-Kopplung über einen großen Kopplungsstärken-, Frequenz- und Dotierungsbereich zu behandeln.