Kroatische Physiker haben ein Experiment realisiert, auf das die Fachwelt seit über 20 Jahren gewartet hat.
Ein internationales Forschungsteam unter kroatischer Leitung hat bedeutende Fortschritte in der Quantenphysik erzielt.
Die Physiker Ivan Jakovac und Mihael Grbic von der Universität Zagreb führten ein Experiment durch, das theoretische Vorhersagen zum Verhalten von S=1-Haldane-Ketten (quantenmechanische Spinstrukturen) in starken Magnetfeldern erstmals experimentell belegen konnte. Die Resultate erschienen in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters und werden in der Fachwelt als Meilenstein bei der Untersuchung außergewöhnlicher Quantenzustände gewertet.
Experimentelle Grundlage
Als experimentelle Grundlage diente der organische Kristall m-NO₂-PhBNO, auch unter dem Kürzel BoNO bekannt. Das Material eignet sich als Modell für ein nahezu eindimensionales System magnetischer Momente, da es störende Anisotropien auf ein Minimum reduziert und damit präzise Versuchsbedingungen schafft. Auf dieser Basis gelang dem internationalen Team die Bestimmung eines vollständigen Phasendiagramms des untersuchten Systems.
Besondere Quantenzustände
Im Zuge der Experimente wurden zwei besondere Quantenzustände nachgewiesen: die Tomonaga-Luttinger-Flüssigkeit (theoretisches Modell für Quantenteilchen) sowie ein magnetischer Bose-Einstein-Kondensat (besonderer Materiezustand nahe dem absoluten Nullpunkt). Ermöglicht wurde dies durch Kernspinresonanzmessungen unter Magnetfeldern von bis zu 34 Tesla.
Damit konnten theoretische Vorhersagen aus den frühen 2000er-Jahren – konkret aus den Jahren 2002 und 2003 – zum ersten Mal experimentell untermauert werden.
