RF-dressed Rydberg atoms in hollow-core fibres

The giant electro-optical response of Rydberg atoms manifests itself in the emergence of sidebands in the Rydberg excitation spectrum if the atom is exposed to a radio-frequency (RF) electric field. Here we report on the study of RF-dressed Rydberg atoms inside hollow-core photonic crystal fibres (HC-PCF), a system that enables the use of low modulation voltages and offers the prospect of miniaturised vapour-based electro-optical devices. Narrow spectroscopic features caused by the RF field are observed for modulation frequencies up to 500 MHz.This is the author accepted manuscript. It is currently under an indefinite embargo pending publication by the Institute of Physics

Renormalization of tensor-network states

We have discussed the tensor-network representation of classical statistical or interacting quantum lattice models, and given a comprehensive introduction to the numerical methods we recently proposed for studying the tensor-network states/models in two dimensions. A second renormalization scheme is introduced to take into account the environment contribution in the calculation of the partition function of classical tensor network models or the expectation values of quantum tensor network states. It improves significantly the accuracy of the coarse grained tensor renormalization group method. In the study of the quantum tensor-network states, we point out that the renormalization effect of the environment can be efficiently and accurately described by the bond vector. This, combined with the imaginary time evolution of the wavefunction, provides an accurate projection method to determine the tensor-network wavfunction. It reduces significantly the truncation error and enable a tensor-network state with a large bond dimension, which is difficult to be accessed by other methods, to be accurately determined.Comment: 18 pages 23 figures, minor changes, references adde

Charge and spin inhomogeneity as a key to the physics of the high Tc cuprates

We present a coherent scenario for the physics of cuprate superconductors, which is based on a charge-driven inhomogeneity, i.e. the ``stripe phase''. We show that spin and charge critical fluctuations near the stripe instability of strongly correlated electron systems provide an effective interaction between the quasiparticles, which is strongly momentum, frequency, temperature and doping dependent. This accounts for the various phenomena occurring in the overdoped, optimally and underdoped regimes both for the normal and the superconductive phase.Comment: 6 pages, 1 enclosed figure, proceedings of LT2

Die Reaktion der Buchenwurzeln auf unterschiedlichen P-Status von Waldböden

Buchenwaldökosysteme sind auch auf schlecht mit Phosphor versorgten Standorten in der Lage sich ausreichend mit Phosphor zu versorgen. Im Rahmen des SPP 1685 wird die Hypothese untersucht, dass Ökosysteme auf Standorten mit guter P-Versorgung P hauptsächlich aus dem Mineralboden akquirieren, während auf schlechter mit P versorgten Standorten besonders effizientes P-Recycling stattfindet. Es ist anzunehmen, dass sich diese unterschiedlichen Ernährungsstrategien auch in unterschiedlichen spezifischen Wurzellängen, Durchwurzelungsintensitäten und P-Gehalten der Buchenwurzeln widerspiegeln. Wir testeten die Hypothese, dass sich auf Standorten mit geringeren P-Vorräten im Boden die spezifische Feinwurzellänge erhöht, da dies eine effizientere Erschließung des Feinbodens ermöglicht. Wir erwarten außerdem, dass die P-Gehalte der Wurzeln sensitiver auf den P-Gehalt des Bodens reagieren als die Blattspiegelwerte. Fünf silikatische Buchenwaldstandorte mit unterschiedlichen Vorräten an mineralischem Phosphor wurden mittels „Quantitative soil pit“-Methode bis in 1 m Tiefe beprobt. Diese Methode ermöglicht zum einen die genaue Ermittlung der Lagerungsdichten und zum anderen eine repräsentative Entnahme von Wurzelproben aus unterschiedlichen Bodentiefen. Im Labor wurde die Wurzelbiomasse, der P-Gehalt der Wurzeln, sowie die Länge der Wurzeln mittels statischer Bildanalyse bestimmt. Die Hypothese zur spezifischen Wurzellänge konnte nicht bestätigt werden. Auf dem P-armen Standort ist die spezifische Wurzellänge sogar etwas geringer als auf dem phosphorreichen Standort. Deutliche Unterschiede zwischen den Standorten zeigten sich in der Tiefenverteilung der Feinwurzelbiomasse und der Durchwurzelungsintensität. Der P-arme Standort weist insgesamt deutlich mehr Feinwurzelbiomasse als der P-reiche Standort auf. Interessant ist hierbei, dass sich die Feinwurzeln vor allem auf Humusauflage und Oberboden konzentrieren und dort eine hohe Durchwurzelungsintensität herbeiführen. Dies sollte dazu beitragen, dass die Buchen mineralisiertes P effizient nutzen und wenig durch Auswaschung oder Fixierung im Mineralboden verloren geht. Insgesamt bestätigen unsere Analysen, dass die Wurzeln sensitiver auf den P-Status der Standorte reagieren als die Blätter und Wurzeleigenschaften somit als Indikatoren von Ernährungsstrategien von Buchenwaldökosystemen verwendet werden könnten

Universality classes for Coulomb frustrated phase separation

We identify two "universality" classes in the Coulomb frustrated phase separation phenomenon. They correspond to two different kind of electronic compressibility anomalies often encountered in strongly correlated electronic systems. We discuss differences and similarities of their corresponding phase diagrams in two- and three-dimensional systems.Comment: 5 pages, 2 figures, presented at ECRYS-200

Diffusive Extraktionsverfahren für Phosphor und ihr Beitrag zum Verständnis der P-Aufnahme durch die Wurzeln der Waldbäume

Die Phosphorgehalte der Blattmasse sind oft um mehr als Faktor 104 höher als die Lösungskonzentrationen in der wässrigen Phase natürlicher Waldböden. Kein anderes Nährlement weist regelmäßig derartig hohe Konzentrationsfaktoren auf. Eine wichtige Strategie der Wurzeln für eine effiziente P-Aufnahme in diesem schwierigen Umfeld besteht in der Verschiebung der Adsorptionsgleichgewichte durch eine nahezu vollständigen P-Entleerung der unmittelbaren Wurzelumgebung. Außerdem kann durch Abgabe von z.B. Carboxylaten zur P-Mobilisierung sowie durch Etablierung mutualistischer Beziehungen zu Elementen der Mikroflora, insbesondere in Form von Mykorrhizen die Nachlieferung verbessert werden. Die P-Aufnahme basiert somit auf kleinsträumigen Diffusions- und Desorptionsprozessen in der Rhizosphäre und weniger auf Gleichgewichten im Gesamtboden. Gängige Extraktionsverfahren zur Ermittlung der P-Verfügbarkeit in Böden berücksichtigen diese Besonderheiten nur unzureichend. In den letzten Jahren haben daher diffusive P-Extraktionsverfahren, allen voran „Diffusive Gradients in Thin Films“ (DGT) aber auch die Technik der (Mikro)-Dialyset (MD) Eingang in die Forschung zur P-Aufnahme der Pflanzen gefunden. Auf 5 Waldstandorten mit einem starken Gradienten zwischen hohen und niedrigen Gesamtvorräten an Phosphor aus dem DFG-Schwerpunktprogramm SPP1685 haben wir vergleichende Untersuchungen zu klassischen Extraktionsverfahren, DGT bei verschiedenen Temperaturen, Mikrodialyse mit und ohne diffusive Carboxylatfreisetzung durchgeführt. Die teilweise überraschenden Diskrepanzen zwischen den Messansätzen wurden mithilfe von Desorptions-Diffusionsmodellen nachgebildet. Wir schließen aus den Ergebnissen, dass die komplementäre Anwendung der diffusiven P-Extraktionen zusammen mit Transportmodellen wichtige neue Einblicke in die Strategien der Pflanzen zur P-Aufnahme gibt

Avoided Critical Behavior in O(n) Systems

Long-range frustrating interactions, even if their strength is infinitesimal, can give rise to a dramatic proliferations of ground or near-ground states. As a consequence, the ordering temperature can exhibit a discontinuous drop as a function of the frustration. A simple model of the doped Mott insulator, where the short-range tendency of the holes to phase separate competes with long-range Coulomb effects, exhibits this "avoided critical" behavior. This model may serve as a paradigm for many other systems.Comment: 4 pages, 2 figure

Reexamination of the microscopic couplings of the quasi one-dimensional antiferromagnet CuGeO_3

Experimental data for the magnetic susceptibility and magnetostriction of CuGeO_3 are analyzed within a one-dimensional antiferromagnetic model with nearest ({J_1}) and next-nearest neighbour interactions ({J_2}). We show that the ratio of the exchange constants in the antiferromagnetic chains of CuGeO_3 amounts to ${J_2}/{J_1}$ = 0.354(0.01), i.e. it is significantly larger than the critical value for the formation of a spontaneous gap in the magnetic excitation spectrum without lattice dimerization. The susceptibility data are reproduced by our numerical results over the temperature range from 20K to 950K to a high degree of accuracy for ${J_1} = 80.2 (3.0)$ and ${J_2} = 28.4 (1.8)$. The pressure dependence of the exchange constants is estimated from magnetostriction data. Furthermore, the specific heat data are checked on consistency against the calculated entropy of the above model.Comment: 9 pages, REVTEX, 5 figure

Transmission-electron-microscopy study of charge-stripe order in La(1.725)Sr(0.275)NiO(4)

We characterize the local structure and correlations of charge stripes in La(1.725)Sr(0.275)NiO(4) using transmission-electron microscopy. We present direct evidence that the stripe modulation is indeed one-dimensional within each NiO(2) plane. Furthermore, we show that individual stripes tend to be either site-centered or bond-centered, with a bias towards the former. The spacing between stripes often fluctuates about the mean, contributing to a certain degree of frustration of the approximate body-centered stacking along the c-axis. These results confirm ideas inferred from previous neutron-diffraction measurements on doped nickelates, and demonstrate that charge-stripe order is quite different from the conventional concept of charge-density-wave order.Comment: 5 pages, 6 figures, submitted to PR