Bergische Universität Wuppertal
Forschungsbericht 2003 - 2005
 
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Fachbereich C - Mathematik und Naturwissenschaften
Physik

Statistische Mechanik, Theoretische Festkörperphysik

Leiter: Prof. A. Klümper

Wissenschaftliche Mitarbeiter:

  • PD F. Göhmann,

  • Dr. M. Arikawa,

  • Dr. H. Boos,

  • Dr. T. Battacharyya,

  • Dr. M. Bortz,

  • Dr. J. Sirker,

  • Dr. A. Seel,

  • Dipl. Phys. B. Aufgebauer,

  • Dipl. Phys. J. Damerau,

  • Dipl. Phys. N. Hasenclever,

  • Dipl. Phys. W. Nuding,

  • Dipl. Phys. S. Glocke,

  • Dipl. Phys. K. Wiele

Anschrift:
Prof. Andreas Klümper
Theoretische Physik/FB C
Universität Wuppertal
Gauß-Straße 20
D-42097 Wuppertal

Allgemeiner Überblick:

Das Hauptinteresse gilt den thermodynamischen Eigenschaften von klassischen und quantenmechanischen Vielteilchensystemen. Eine besondere Bedeutung kommt der Untersuchung der kritischen Phänomene zu und im quantenmechanischen Fall auch den Eigenschaften des Grundzustandes.  In der Vielteilchenphysik und der kondensierten Materie werden Systeme intensiv untersucht, die starke Wechselwirkungen besitzen und durch ihre starken Korrelationen Anwendungen von linearen Theorien verbieten. Unsere Arbeit besteht in einer Anwendung von exakten analytischen, algebraischen und numerischen Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften niedrigdimensionaler Systeme (ein- und zwei-dimensionaler Quantensysteme), die beispielsweise elektronische Eigenschaften von Polymeren bzw. Hoch-Tc-Materialien beschreiben, oder aber strukturelle Eigenschaften bestimmen wie im Falle von Spin-Peierls-Systemen.

Forschungsbereiche:

  • Stark-korrelierte elektronische Modelle im Hinblick auf Supraleitung

  • Nicht-Fermi-Flüssigkeiten (Luttinger-Flüssigkeiten)

  • Das tJ-Modell

  • Spin-Peierls-Übergang

  • Strukturelle und elektronische Instabilitäten, CuGeO_3

  • Die Spin- und thermische Leitfähigkeit der Spin-1/2 XXZ-Kette

  • Kondo- und Anderson-Störstellenmodelle

  • Korrelationsfunktionen der S=1/2 Heisenbergkette

Wissenschaftliche Zusammenarbeit:

  • Prof. J. Suzuki (Shizuoka Universität)

  • Dr. K. Sakai (Tokyo Institute of Technology)

Veröffentlichungen:

  • Y. Umeno, M. Shiroishi, A. Klümper: Correlation length of the 1D Hubbard Model at half-filling: equal-time one-particle Green's function, Europhys. Lett. 62 (2003) 384-390

  • A. Klümper, C. Scheeren: The thermodynamics of the spin-1/2 XXX chain: free energy and low-temperature singularities of correlation lengths, in ``Classical and Quantum Nonlinear Integrable Systems: Theory and Application'' Hrsg.  A Kundu, IOP 2003, ISBN: 0750309598

  • A. A. Zvyagin, A. Klümper: Quantum phase transitions and thermodynamics of quantum antiferromagnets with next-nearest-neighbor couplings, Phys. Rev. B 68, 144426 (2003)

  • A.U.B. Wolter, H. Rakoto, M. Costes, A. Honecker, W. Brenig, A. Klümper, H.-H. Klauss, F.J. Litterst, R. Feyerherm, D. Jerome, S. Süllow: High-field magnetization study of the S = 1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain [PM Cu(NO_3)_2(H_2O)_2]_n with a field-induced gap, Phys. Rev B  68, 220406(R) (2003)

  • F. Göhmann and A. Seel, ``A note on the Bethe ansatz solution of the supersymmetric t-J model'', Czech. J. Phys.  53 (2003) 1041-1046.

  • F. Göhmann and A. Seel, ``Algebraic Bethe ansatz for the gl(1|2) generalized model II: the three gradings'', J. Phys. A  37 (2004), 2843-2862.

  • F. Göhmann, A. Klümper and A. Seel, ``Integral representations for the correlation functions of the XXZ chain at finite temperature'', J. Phys. A  37 (2004) 7625-7651.

  • A. Klümper: Integrability of quantum chains: theory and applications to the spin-1/2 XXZ chain, in Quantum magnetism, U. Schollwöck, J. Richter, D.J.J. Farnell and R.F. Bishop (Eds.), Springer, Lecture Notes in Physics, Volume 645, in press (2004)

  • M. Bortz, A. Klümper: Lattice path integral approach to the Kondo model, J. Phys. A  37, 6413 (2004)

  • F. Göhmann, A. Klümper, A. Seel: Integral representations for correlation functions of the XXZ chain at finite temperature, J. Phys. A 37, 7625-7651 (2004)

  • M. Bortz, A. Klümper: The anisotropic multichannel spin-S Kondo model: Calculation of scales from a novel exact solution, Euro. Phys. J. B 40, 25-42 (2004)

  • I. Junger, D. Ihle, J. Richter, A. Klümper: Green-function theory of the Heisenberg ferromagnet in a magnetic field , Phys. Rev. B 70 (10), 104419 (2004)

  • M. Bortz, A. Klümper: Crossover from Anderson- to Kondo-like models, Proceedings of the SCES'04, Physica B 359-361 (2005) 765

  • M. Bortz and F. Göhmann, ``Exact thermodynamic limit of short range correlation functions of the antiferromagnetic XXZ chain at finite temperatures'', Eur. Phys. J. B  46 (2005) 399-408.

  • F. Göhmann, M. Bortz and H. Frahm , ``Surface free energy for systems with integrable boundary conditions'', J. Phys. A  38 (2005) 10879-10891.

  • M. Bortz, A. Klümper, C. Scheeren: Crossover from Anderson-like to Kondo-like behavior: Universality induced by spin-charge separation, Phys. Rev. B 71 (2005) 144421

Vorträge:

Prof. A. Klümper:

  • DPG-Frühjahrstagung, Regensburg März 2004

  • Seminar FZ-Jülich, April 2004

  • Kolloquium, Uni Hannover Juni 2004

  • Statphys 22, Bangalore/Indien Juli 2004

  • Statistical Physics of Quantum Systems, Sendai, Juli 2004

  • Sommerschule, Tokyo Institute of Technology, Juli 2004

  • Workshop on Classical and Quantum Integrable Systems, Dubna Januar 2005

  • DFG-Schwerpunkt 1073, Dresden Februar 2005

  • Korrelationstage, Dresden Februar 2005

  • Integrable Systems, Prag Juni 2005

  • Kolloquium, Universität Augsburg Dezember 2005

PD. F. Göhmann:

  • Juni 2003: Prag, Conference on quantum groups and integrable systems,
    eingeladener Vortrag

  • Juni 2003: Dresden, Fulde-Seminar am MPI

  • Juni 2003: Wuppertal, Fachbereichsseminar/Kolloquium

  • März 2004: Regensburg, DPG-Frühjahrstagung

  • April 2004: Köln, SFB-Kolloquium

  • Mai 2004: Wuppertal, Theorieseminar

  • Juni 2004: Greifswald, Physikalisches Kolloquium und Theorieseminar

  • Juli 2004: Karlstad (Schweden), conference on non-commutative geometry and representation theory in mathematical physics

  • September 2004: Tokio, Theorieseminar, Tokyo University, Hongo Campus; Jimbo Seminar, Tokyo University, Komaba Campus; Kashiwa, ISSP Seminar

  • Oktober 2004: Hannover, Theorieseminar

  • November 2004: Dortmund, Theorieseminar

  • Dezember 2004: FU Berlin, Theorieseminar

  • Januar 2005: Dubna (Rußland), eingeladener Vortrag auf der Konferenz `Classical and Quantum Integrable Systems 2005'

  • März 2005: Dresden MPIPKS, Vortrag im Rahmen der `Korrelationstage 2005'

  • April 2005: Karlsruhe, Theorieseminar

  • Mai 2005: Wuppertal, Fachbereichsseminar/Kolloquium

  • Juni 2005: Prag, Conference on quantum groups and integrable systems,

  • August 2005: Golm, Albert-Eistein-Institut, Theorieseminar

  • September 2005: Annecy, Vortrag auf der Konferenz `Recent Advances in Quantum Integrable Systems'

  • Oktober 2005: Kashiwa (University of Tokyo), ISSP Seminar

  • Januar 2006: Protvino (Rußland), Konferenz `Classical and Quantum Integrable Systems 2006'

Dr. H. Boos:

  • Mai 2004: Wuppertal, Theorieseminar

  • June 2004: Wuppertal, Fachbereichsseminar/Kolloquium

  • November 2004: FU Berlin, Theorieseminar

  • December 2004: Tokio, Theorieseminar, Jimbo Seminar, Tokyo University, Komaba Campus; Kashiwa, ISSP Seminar

  • Januar 2005: Dubna (Rußland), eingeladener Vortrag auf der Konferenz `Classical and Quantum Integrable Systems 2005'

  • März 2005: Dresden MPIPKS, Poster Vortrag im Rahmen der `Korrelationstage 2005'

  • April 2005: Bonn, Physikalisches Institut, Uni Bonn, eingeladener Vortrag auf der Konferenz "Lessons from low dimensions - the many aspects of Conformal Field Theory"

  • April 2005: Paris, LPTHE, Pierre & Marie Curie University, Jussie, Paris eingeladener Vortrag auf der Konferenz "Correlation functions in integrable models"

  • Juni 2005: Uni Hannover, Theorieseminar

  • September 2005: Annecy, Vortrag auf der Konferenz `Recent Advances in Quantum Integrable Systems'

  • December 2005: Tokio, Theorieseminar, Kuniba Seminar, Tokyo University, Komaba Campus

  • Januar 2006: Protvino (Rußland), Konferenz `Classical and Quantum Integrable Systems 2006'

Promotionen:

  • Michael Bortz, Dezember 2001-November 2003, Lattice path integral approach to the Kondo model

  • Alexander Seel, April 2003 bis Dezember 2005, Die XXZ-Kette: Statische Korrelationen bei endlichen Temperaturen

Diplom- und Magisterarbeiten:

  • Stefan Glocke, 2003, Elektrische Leitfähigkeit wechselwirkender quantenmechanischer Vielteilchensysteme bei endlichen Temperaturen

  • Jens Damerau, 2004, Quanten-Transfermatrix-Eigenzustände von endlichen Gittersystemen mit SU(n,m)-Symmetrie

  • Britta Aufgebauer, 2005, Spektrale Eigenschaften von Quantenspinmodellen vom Temperley-Lieb-Typ

  • Nils Peter Hasenclever, 2005, Integraldarstellung der Dichtematrix-Elemente und Zwei-Punkt-Korrelationen der Spin-1/2-XXZ-Heisenbergkette bei endlicher Temperatur

Sonstiges:

  • Monographie `The one-dimensional Hubbard model' (F. H. L. Essler, H. Frahm, F. Göhmann, A. Klümper und V. E. Korepin) Cambridge University Press (2005), 690 Seiten (siehe http://uk.cambridge.org/mathematics/catalogue/0521802628/)