Kosterlitz-Thouless-Übergang

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Der Kosterlitz-Thouless-Übergang (auch Berezinsky–Kosterlitz–Thouless-Übergang genannt, nach John M. Kosterlitz, David J. Thouless und Wadim Lwowitsch Beresinski (Vadim L'vovich Berezinskiĭ)) ist ein spezieller Typ von Phasenübergang, mit exponentiell divergierender Korrelationslänge. Er ist ein zweidimensionaler Effekt und wurde in dünnen Filmen von flüssigem Helium und Bose-Einstein-Kondensaten beobachtet.

Phasenübergang[Bearbeiten]

Der Kosterlitz-Thouless-Übergang kann beim zweidimensionalen XY-Modell beobachtet werden, einem einfachen Spinmodell mit Nächste-Nachbarn-Wechselwirkung. Dieses System vollzieht keinen normalen kontinuierlichen Phasenübergang zweiter Ordnung, da die geordnete Phase durch transversale, logarithmisch divergierende Fluktuationen (Goldstone-Moden) zerstört wird. Stattdessen divergiert die Korrelationslänge beim Kosterlitz-Thouless-Übergang exponentiell in der Form

\xi(T) \sim \exp \left( - \sqrt \frac{T_C}{T - T_C} \right)

mit

Literatur[Bearbeiten]

  • V.L. Berezinskii, Sov. Phys. JETP 32, 493 (1971)
  • V.L. Berezinskii, Sov. Phys. JETP 34, 610 (1972)
  • J. M. Kosterlitz , D. J. Thouless, Ordering, metastability and phase transitions in two-dimensional systems, J. Phys. C 6: Solid State Phys., 1181 (1973)
  • J. M. Kosterlitz, J. Phys. C 7, 1046 (1974)
  • B. I. Halperin, D. R. Nelson, Phys. Rev. Lett. 41, 121 (1978)
  • A. P. Young, Phys. Rev. B 19, 1855 (1979)
  • J.V. Jose, 40 Years of Berezinskii–Kosterlitz–Thouless Theory, World Scientific, 2013, ISBN 978-981-4417-65-5