Coupled-Cluster-Methode für Quantenspinsysteme: Konkurrierende Wechselwirkungen, Spiralartige Spinstrukturen, Quantenphasenübergänge

Die Coupled-Cluster-Methode (CCM) ist auf vielen Gebieten der Vielteilchenphysik sehr etabliert und gilt als eine der besten Quantenvielteilchenmethoden. Sie ist hingegen bezüglich ihrer Anwendung auf Quantenspinsysteme noch eine relative junge, in den letzten Jahren aber mit zunehmendem Erfolg angewendete Methode. Die CCM ist dabei eine der wenigen universellen Methoden, mit der man sowohl unfrustrierte als auch frustrierte magnetische Systeme untersuchen kann. Die CCM soll im Hinblick auf die Behandlung von Quantenspinsystemen mit konkurrierenden Wechselwirkungen, spiralartigen Spinstrukturen und mit Quantenphasenübergängen weiterentwickelt werden.Unter Ausnutzung moderner Rechentechnik wollen wir dazu die Methode in hohen Näherungsordnungen implementieren, um damit nicht nur zuverlässige Resultate für Systeme mit Spinquantenzahl s=1/2 zu erhalten, sondern auch um die CCM auf Systeme mit s>1/2, die einen größeren Zustandsraum aufweisen, anzuwenden. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes soll in der Untersuchung des Einflusses der Zwischen-Ketten- und Zwischen-Schichten-Kopplungen auf die Grundzustandseigenschaften quasi-niederdimensionaler magnetischer Systeme liegen.