In der modernen Festkörperphysik spielen elektronisch stark korrelierte Systeme mit ihrem
komplexen Vielteilchenverhalten eine zentrale Rolle. Insbesondere das Wechselspiel zwischen
thermischen und Quantenfluktuationen in den Ladungs- und Spinfreiheitsgraden führt zur
Entstehung verschiedenster neuartiger Grundzustände.
Die vorliegende Dissertation „Ultrasonic and Magnetic Investigations in frustrated Lowdimensional
Spin Systems“ beschäftigt sich mit den besonderen physikalischen Eigenschaften
niedrig dimensionaler Spinsysteme. Diese Materialklasse, die auch zu den stark korrelierten
Systemen zählt, wird seit vielen Jahren intensiv sowohl experimentell als auch theoretisch
untersucht. Auf theoretischer Seite sind die niedrigdimensionalen Spinsysteme besonders
interessant, da sie als Modellsysteme die exakte Beschreibung des Grundzustandes und des
Anregungsspektrums ermöglichen. Von experimenteller Seite ist es in den letzten Jahrzehnten
gelungen, verschiedenste Materialklassen niedrigdimensionaler Spinsysteme zu synthetisieren.
In der vorliegenden Arbeit werden die grundlegenden Theorien und physikalischen Konzepte
niedrigdimensionaler Spinsysteme diskutiert. Insbesondere auch die Spin-Phonon-Wechselwirkung
dieser Materialien, die für die hier beobachteten elastischen Anomalien verantwortlich ist. Weiterhin
wird auch das elastische Verhalten bei magnetischen Phasenübergängen beschrieben.
Da die Ultraschallexperimente einen Schwerpunkt dieser Arbeit bilden, wird der Versuchsaufbau
zur phasenempfindlichen Detektion von Schallgeschwindigkeit und Ultraschalldämfung ausführlich beschrieben. Diese Messmethode ist ideal zur Untersuchung der Spin-Phonon Wechselwirkung
geeignet.