Magnetismus zählt zu den ältesten bekannten physikalischen Phänomenen (Magnetit im Magnetkompaß, ca. 2600 v. Chr.) und zeigt doch immer wieder neue Facetten, Effekte und wichtige Anwendungen. Die Namen vieler bekannter Naturgelehrter und Physiker sind mit seiner frühen Entwicklung verbunden. Von Peregrinus, Gilbert, Oersted, Ampere, Maxwell, Faraday, Curie und Weiss reicht die Reihe im 19. Jahrhundert bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts.

 

Erst mit der Entwicklung der Quantenmechanik konnte ein gewisses Verständnis erzielt werden, da Magnetismus auf starken Korrelationen zwischen Elektronen im Festkörper beruht und sich nicht gut mit elementaren Modellen beschreiben lässt. Diese elektronischen Korrelationen führen zu den mikroskopischen Modellen, die u.a. von Heisenberg, Gutzwiller, Hubbard und Anderson untersucht wurden.

 

Eine besondere Rolle im modernen Magnetismus spielen Modelle, in denen das magnetische System des Festkörpers geometrisch eingeschränkt ist. Oft werden eindimensionale Systeme, z.B. in der Form einer unendlich ausgedehnten Kette oder Leiter untersucht. Diese Spin-Ketten oder Spin-Leitern zeigen trotz starken Wechselwirkungen zwischen den Spins keine langreichweitige magnetische Ordnung. Statt dessen werden andere interessante Zustände angenommen, die theoretisch besonders intensiv untersucht wurden. .

 

Auch experimentell gesehen gibt es viele Verbindungen mit geometrisch eingeschränktem Magnetismus, deren Verhalten und Eigenschaften überraschend und nützlich sein können. Beispiele sind hier die zweidimensionalen Hochtemperatur-Supraleiter oder eindimensionale Spin-Peierls Verbindungen, die zu  Übergangsmetalloxiden mit starken elektronischen Korrelationen gehören.  Aktuell werden eine Reihe von interessanten Verbindungen studiert, die ein Wechselspiel von konkurrierenden Wechselwirkungen (Spin-Frustration) und Dimensionalität (Topologie) aufweisen. Diese Thematik wird durch die zusätzliche Berücksichtigung von orbitalen elektronischen Freiheitsgraden erweitert. Dieses sich schnelle entwickelnde Forschungsfeld lebt aus einer fruchtbaren Zusammenarbeit von Festkörperphysik, Chemie und Kristallographie.  .