(a) Die Plaketten-Verbindung CaV4O9 stellt ein Quadratgitter von Spins dar (ähnlich zu den HTSL) in dem allerdings 1/5 der Plätze unbesetzt bleiben. Der Grundzustand ist im Gegensatz zu den undotierten HTSL eine Spinflüssigkeit.  (b) Die Spin-Dimer Verbindung SrCu2(BO3)2 repräsentiert das theoretisch intensiv untersuchte Shastry-Sutherland-Gitter. Auch in diesem Gitter führt die Anordnung von Spins mit konkurrierender Intradimer- und Interdimer-WW zu einer Spinflüssigkeit. Das Anregungsspektrum ist sehr komplex, u.a. werden gebundene Zustände beobachtet.  (c) Die monoklinen Cu-Chloride KCuCl3, TlCuCl3 und NH4CuCl3 sind Quanten-Spinsysteme, in denen Spin-Dimere je nach Verbindung zwei- oder dreidimensional gekoppelt sind. Sie zeigen interessante Quantisierungsphänomene in magnetischen Felder.

 

Für zweidimensionalen Quanten-Spinsysteme werden komplexe Phasendiagramme in Abhängigkeit vom Verhältnis der Kopplungskonstanten bestimmt. Für die Plaketten-Verbindung CaV4O9 führt das Verhältnis der Inter- zur Intra-Plaketten-WW g zu einem Übergang von einem Dimer-Zustand über eine langreichweitige Neel-Ordnung hin zu einer Plaketten-Phase (wiederum eine Spinflüssigkeit mit Spingap). Experimentell wird die letztere Phase realisiert.

 

Weiterführende Literatur:  A. Auerbach, Interacting Electrons and Quantum Magnetism, Springer (1994) B.S. Shastry, B. Sutherland, PRL47, 964 (1981) S. Sachdev, N. Read, PRL77, 4800 (1996).