Kosterlitz-Thouless-Übergang

Der Kosterlitz-Thouless-Übergang (auch Berezinsky–Kosterlitz–Thouless-Übergang genannt) ist ein spezieller Typ von Phasenübergang, mit exponentiell divergierender Korrelationslänge.

Der Übergang wurde nach John M. Kosterlitz, David J. Thouless und Wadim Lwowitsch Beresinski (Vadim L'vovich Berezinskiĭ) benannt.

Er ist ein zweidimensionaler Effekt und wurde in dünnen Filmen von flüssigem Helium und Bose-Einstein-Kondensaten beobachtet.

Phasenübergang

Der Kosterlitz-Thouless-Übergang kann beim zweidimensionalen XY-Modell beobachtet werden. Dies ist ein einfaches 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[-\left({\frac {T_{\rm {KT}}}{T-T_{\rm {KT}}}}\right)^{1/2}\right] $.

Literatur

• 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)