COMPLETE SOLUTION OF THE XXZ-MODEL ON FINITE RINGS. DYNAMICAL STRUCTURE FACTORS AT ZERO TEMPERATURE.

The finite size effects of the dynamical structure factors in the XXZ-model are studied in the euclidean time $(\tau)$-representation. Away from the critical momentum $p=\pi$ finite size effects turn out to be small except for the large $\tau$ limit. The large finite size effects at the critical momentum $p=\pi$ signal the emergence of infrared singularities in the spectral $(\omega)$-representation of the dynamical structure factors.Comment: PostScript file with 12 pages + 11 figures uuencoded compresse

Tiefendifferenzierte Untersuchung der mikrobiellen Gemeinschaft und Benetzungseigenschaften von Regenwurmröhrenwänden von Lumbricus terrestris

Regenwürmer sind essentiell an der Strukturierung des Oberbodens beteiligt, wobei ein verzweigtes Gangsystem entsteht, dessen Porenwände (PW) vor allem durch die Aktivitäten von anözischen Regenwürmern mit organischem Material (OM) angereichert sind. Das leicht verfügbare Nährstoffangebot stimuliert die dortigen Mikroorganismen, wodurch sich eine einzigartige mikrobielle Gemeinschaft (MG) etabliert. Die erhöhte mikrobielle Biomasse (MB) und Aktivität an den PW führt zu einem Überzug der Oberflächen mit einem Biofilm, welcher wiederum mit pflanzlichen Abbauprodukten zu Hydrophobie führen kann. Die Benetzungseigenschaften der PW können einen entscheidenden Einfluss auf Infiltration und Stofftransport besitzen und bedürfen daher genauerer Betrachtung. Ziel dieser Studie ist es, Unterschiede in der MG zum umgebenden Boden (BS) darzustellen und die Zusammensetzung des OM sowie das Benetzungsverhalten der PW tiefendifferenziert zu charakterisieren. Ungestörte Bodensäulen wurden mit PVC-Rohren auf einem Wiesenstandort im Hainich, einem Höhenrücken auf Muschelkalkbasis im NW Thüringens, genommen und tiefendifferenziert (0-20 cm) PW und Referenzmaterial des BS freipräpariert. Die MG wurde mit einer PLFA-Analyse charakterisiert, die Zusammensetzung des OM mit FTIR und die Benetzung mit dem Water Drop Penetration Time (WDPT) Test untersucht und anschließend statistisch ausgewertet (PCA, Split-Plot-Modell). Die MG der PW unterschied sich signifikant zu der des BS. Pilze waren an den PW prozentual stärker präsent, wohingegen der Anteil gram-positiver Bakterien geringer war. Die signifikant höhere absolute MB sowie aliphatische Komponenten der PW verursachten stark hydrophobe Oberflächen, die im Vergleich zum BS eine neunfach erhöhte Benetzungszeit aufwiesen. Die Daten zeigen, dass die PW in Hinblick auf OM-Zusammensetzung und Benetzungseigenschaften deutlich von denen der BS zu unterscheiden sind und somit das Infiltrationsverhalten von der PW in den BS beeinflusst werden kann

Direct Observation of Quantum Coherence in Single-Molecule Magnets

Direct evidence of quantum coherence in a single-molecule magnet in frozen solution is reported with coherence times as long as T2 = 630 ns. We can strongly increase the coherence time by modifying the matrix in which the single-molecule magnets are embedded. The electron spins are coupled to the proton nuclear spins of both the molecule itself and interestingly, also to those of the solvent. The clear observation of Rabi oscillations indicates that we can manipulate the spin coherently, an essential prerequisite for performing quantum computations.Comment: 5 Pages, 4 Figures, final version published in PR

Resistive transition of hydrogen-rich superconductors

Critical temperature, Tc, and transition width, ΔTc, are two primary parameters of the superconducting transition. The latter parameter reflects the superconducting state disturbance originating from the thermodynamic fluctuations, atomic disorder, applied magnetic field, the presence of secondary crystalline phases, applied pressure, etc. Recently, Hirsch and Marsiglio (2021 Phys. Rev. B 103 134505, doi: 10.1103/PhysRevB.103.134505) performed an analysis of the transition width in several near-room-temperature superconductors and reported that the reduced transition width, ΔTc/Tc, in these materials does not follow the conventional trend of transition width broadening in applied magnetic field observed in low- and high-Tc superconductors. Here, we present a thorough mathematical analysis of the magnetoresistive data, R(T, B), for the high-entropy alloy (ScZrNb)0.65[RhPd]0.35 and hydrogen-rich superconductors of Im-3m-H3S, C2/m-LaH10 and P63/mmc-CeH9. We found that the reduced transition width, ΔTc/Tc, in these materials follows a conventional broadening trend in applied magnetic field. © 2021 IOP Publishing Ltd

Disorder Induced Quantum Phase Transition in Random-Exchange Spin-1/2 Chains

We investigate the effect of quenched bond-disorder on the anisotropic spin-1/2 (XXZ) chain as a model for disorder induced quantum phase transitions. We find non-universal behavior of the average correlation functions for weak disorder, followed by a quantum phase transition into a strongly disordered phase with only short-range xy-correlations. We find no evidence for the universal strong-disorder fixed point predicted by the real-space renormalization group, suggesting a qualitatively different view of the relationship between quantum fluctuations and disorder.Comment: 4 pages, 4 postscript figures, needs RevTeX

Dynamic properties of the spin-1/2 XY chain with three-site interactions

We consider a spin-1/2 XY chain in a transverse (z) field with multi-site interactions. The additional terms introduced into the Hamiltonian involve products of spin components related to three adjacent sites. A Jordan-Wigner transformation leads to a simple bilinear Fermi form for the resulting Hamiltonian and hence the spin model admits a rigorous analysis. We point out the close relationships between several variants of the model which were discussed separately in previous studies. The ground-state phases (ferromagnet and two kinds of spin liquid) of the model are reflected in the dynamic structure factors of the spin chains, which are the main focus in this study. First we consider the zz dynamic structure factor reporting for this quantity a closed-form expression and analyzing the properties of the two-fermion (particle-hole) excitation continuum which governs the dynamics of transverse spin component fluctuations and of some other local operator fluctuations. Then we examine the xx dynamic structure factor which is governed by many-fermion excitations, reporting both analytical and numerical results. We discuss some easily recognized features of the dynamic structure factors which are signatures for the presence of the three-site interactions.Comment: 28 pages, 10 fugure