Techniklexikon

Quantenspinsysteme

Thermodynamik und statistische Physik, Gittermodelle zur Beschreibung der magnetischen Eigenschaften von Festkörpern. Die den Gitterpunkten zugeordneten Spin-Freiheitsgrade werden durch die Generatoren  einer Darstellung der Drehgruppe SO(3) beschrieben, oft durch die Pauli-Matrizen der Spin-1 / 2 Darstellung. Der Energieoperator ist meist von der Form

wobei sich die Summation über Gitterlinien (i, j) (benachbarte Gitterpunkte) bzw. Gitterpunkte i erstreckt. H entspricht einem äusseren magnetischen Feld. Die Kopplung J ist für die Beschreibung von Ferromagneten positiv, für Antiferromagneten negativ. Manchmal betrachtet man auch eine nicht-isotrope Kopplung der Spins. d-dimensionale Quantenspinsysteme sind äquivalent zu d + 1-dimensionalen klassischen Spin-Modellen. Bei eindimensionalen Gittern spricht man auch von Quantenspinketten.