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Forschungsgruppe - Condensed Matter Physics with Cold Gases

Die thermische Erzeugung unkompensierter spin-up Fermionen fordert die Vernichtung eines gebundenen Paares von anziehenden Spin-1/2-Fermionen. Dies führt zu einer loga- rithmischen Singularität des spezifischen Wärmekoeffizienten beim Einsetzen der Magnetisierung. Abbildung: T. Vekua

Die Juniorforschungsgruppe „Condensed Matter Physics with Cold Gases“ untersucht die Eigenschaften stark korrelierter Systeme kondensierter Materie bei niedriger Temperatur in reduzierten Dimensionen. Quanten und thermische Fluktuationen sind in Systemen mit reduzierter Dimensionalität besonders stark, und häufig sind Standardmethoden wie Mean-field nicht anwendbar.

Hauptsächlich werden die hydrodynamische Näherung verwendet und wirksame Methoden über die Hydrodynamik hinaus entwickelt, die erlauben werden, auf dynamische Eigenschaften außerhalb des Gleichgewichts starker korrelierter Systeme mit dem inneren Freiheitsgrad Spin zuzugreifen.

Ultrakalte Atomgase stellen eine ideale Bedingung zur Verfügung, um grundsätzliche Probleme zu studieren, diemit stark korrelierten kondensierten Systemen ursprünglich verbunden sind. Das erlaubt eine saubere Untersuchung komplizierter Physik auf hochkontrollierbare Weise. Das Ziel ist es, Vorhersagen für schlecht verstandene, stark korrelierte Phasen von kondensierten Systemen zu machen, die in kalten Gasexperimenten geprüft werden können. Eindimensionale spinor Kondensate oder zweidimensionale frustrierte Magnete sind zwei Beispiele aus den Forschungsarbeiten dieser Arbeitsgruppe. Die Wirkungen des Magnetfeldes auf die Mott-Isolator-Phasen der Spin-1/2-Fermionen sind bereits studiert. Weiterhin wurden die Universalitätsklasse des Quanten-Phasenübergangs induziert und durch das Magnetfeld bei den attraktiven Spin-1/2-Fermionen beschrieben.