Niels Bohr Institutet > Kalender - det sker på NBI > 2009 > Specialeforsvar

Specialeforsvar

Fattigmandsskalering anvendt på Kondoeffekten for systemer ude af ligevægt

Kondoeffekten er et af de mest gennemarbejdede fænomener indenfor teoretisk faststoffysik. Kondoeffekten blev oprindeligt forklaret af Jun Kondo i 1964, men har i dag oplevet en renæssance i kvantepriksystemer der udgør en vigtig del af nanoteknologien. Med den øgede præcision og kontrol over systemparametrene for kvantepriksystemer er det blevet interessant at undersøge den mere komplicerede Kondoeffekt for systemer ude af ligevægt. Til det formål er der indtil videre blevet fostret en række komplicerede og svært tilgængelige teoretiske værktøjer.

I specialet har jeg arbejdet med en simplere udregningsmetode baseret på P. W. Anderson's fattigmandsskalering udviklet i begyndelsen af 1970'erne, men her anvendt på systemer ude af ligevægt. Den nye udregningsmetode gennemgås og dens resultater vises at være i overensstemmelse med tidligere opnåede resultater. Denne relativt simple udvidelse af fattigmandsskalering til systemer ude af ligevægt gør det muligt at bestemme skaleringsligningerne til '2-loop' præcision, og vil tilsyneladende gøre det muligt at inkludere de helt centrale effekter af uligevægts spin-relaxation.

Antiferromagnetiske korrelationer for fermioniske gasser i optiske gitre

Richard Feynman var den første til at foreslå en kvantecomputer, hvor man bruger et kvantemekanisk system til at simulere et andet. En kold gas af fermioniske atomer placeret i et optisk gitter kan betragtes som en simulering af krystaller og metaller.

Normalt bruger man neutronspredning og muonspektroskopi til at undersøge krystallers magnetiske egenskaber, men sådanne metoder kan ikke benyttes for fermioner i optiske gitre da gitterpotentialet her er væsentligt mindre end i krystaller. Altman et al. har foreslået at man i stedet kan undersøge fermioner i optiske gitre ved at (populært sagt) slukke for det optiske gitter og tage billeder af den ekspanderende gas, og herudfra udregne to-partikel korrelationsfunktioner.

I anden del af specialet har jeg udregnet temperaturafhængigheden af sådanne korrelationsfunktioner i henholdsvis højtemperatur- og lavtemperaturgrænsen, og fundet at størrelsen af korrelationerne ligger tæt på den mulige eksperimentelle præcision. Disse beregninger gør det muligt for eksperimentalisten at afgøre om den fermioniske gas er antiferromagnetisk korreleret, og i bekræftende fald at bestemme gassens temperatur udfra den udregnede temperaturafhængighed -- en måling det indtil videre har været umulig at foretage.




Specialeforsvar af Kim Georg Lind Pedersen

Vejledere: J. Paaske, B. M. Andersen, G. M. Bruun (NBI)
Censor: H. C. Fogedby (Institut for Fysik og Astronomi, Århus Universitet)