Spin-Peierls-Übergang

Spin-Peierls-Übergang

 

[nach R. E. Peierls], ein dem strukturellen Peierls-Übergang analoger magnetischer Phasenübergang, bei dem es in einem zunächst eindimensional antiferromagnetisch geordneten Material zu einer Dimerisierung des Gitters (Annäherung benachbarter Spins) und zu einem unmagnetischem Grundzustand kommt. Der Spin-Peierls-Übergang ist ein ungewöhnlicher magnetoelastischer Übergang, der in seiner einfachsten Form in wenigen, quasieindimensionalen organischen Systemen auftritt. Erst in den 1990er Jahren wurden erste anorganische Materialien gefunden, in denen es sehr wahrscheinlich einen Spin-Peierls-Übergang gibt: NaV₂O₅ (Natriumvanadat) und CuGeO₃ (Kupfergermanat).

 

In eindimensionalen magnetischen Modellen kann am absoluten Nullpunkt langreichweitige Ordnung auftreten. Schwache Interketten-Wechselwirkungen (Spinketten) machen das System quasieindimensional und erlauben endliche Ordnungstemperaturen. Lässt man eine elastische Gitterverformung zu, kann bei tiefen Temperaturen eine neue Form der Ordnung auftreten: der Spin-Peierls-Übergang.; Spin-Peierls-Systeme sind isolierend, das heißt es metallische Phasen treten bei keiner Temperatur auf.