PD Dr. Martin Hasenbusch

PD Dr. Hasenbusch erforscht Phasenübergänge und kritische Phänomene in Gittermodellen der statistischen Physik mittels Monte-Carlo-Simulationen. Sein aktueller Fokus liegt auf der präzisen Bestimmung von kritischen Exponenten und Universalitätsklassen — etwa für das XY-Modell, O(N)-invariante φ⁴-Modelle und Modelle mit kubischer Symmetrie — durch systematische Elimination von Skalierungskorrektionen. Die Arbeiten ermöglichen hochgenaue theoretische Vorhersagen für Phasenübergänge, die mit experimentellen Messungen und anderen theoretischen Methoden (z. B. konforme Bootstrap-Verfahren) verglichen werden können. Die Methoden sind relevant für das Verständnis fundamentaler Phänomene in der Kondensatmaterie und Quantenfeldtheorie; praktische Anwendungen ergeben sich in der Materialwissenschaft und Simulation komplexer Systeme.

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• Kritischer Casimireffekt: Monte-Carlo-Simulationen verbesserter Modelle

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Eigene Stelle (Sachbeihilfe) Zeitraum: 11/2008 - 10/2010 Projektleitung: PD Dr. Martin Hasenbusch

• Kritischer Casimireffekt: Monte-Carlo-Simulationen verbesserter Modelle II

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Eigene Stelle (Sachbeihilfe) Zeitraum: 01/2011 - 12/2012 Projektleitung: PD Dr. Martin Hasenbusch

• Kritische Casimirkraft zwischen Kugel und Ebenen: Monte-Carlo-Simulation von Spinmodellen

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Eigene Stelle (Sachbeihilfe) Zeitraum: 10/2013 - 09/2015 Projektleitung: PD Dr. Martin Hasenbusch

• Critical exponents and equation of state of the three-dimensional Heisenberg universality class

  2002

  Physical review. B, Condensed matter · DOI

  We improve the theoretical estimates of the critical exponents for the three-dimensional Heisenberg universality class. We find $\ensuremath{\gamma}=1.3960(9),$ $\ensuremath{\nu}=0.7112(5),$ $\ensuremath{\eta}=0.0375(5),$ $\ensuremath{\alpha}=\ensuremath{-}0.1336(15),$ $\ensuremath{\beta}=0.3689(3),$ and $\ensuremath{\delta}=4.783(3).$ We consider an improved lattice ${\ensuremath{\varphi}}^{4}$ Hamiltonian with suppressed leading scaling corrections. Our results are obtained by combining Monte Carlo simulations based on finite-size scaling methods and high-temperature expansions. The critical exponents are computed from high-temperature expansions specialized to the ${\ensuremath{\varphi}}^{4}$ improved model. By the same technique we determine the coefficients of the small-magnetization expansion of the equation of state. This expansion is extended analytically by means of approximate parametric representations, obtaining the equation of state in the whole critical region. We also determine a number of universal amplitude ratios.

• Critical behavior of the three-dimensional<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>XY</mml:mi></mml:math>universality class

  2001

  Physical review. B, Condensed matter · DOI

  We improve the theoretical estimates of the critical exponents for the three-dimensional $\mathrm{XY}$ universality class. We find $\ensuremath{\alpha}=\ensuremath{-}0.0146(8),$ $\ensuremath{\gamma}=1.3177(5),$ $\ensuremath{\nu}=0.67155(27),$ $\ensuremath{\eta}=0.0380(4),$ $\ensuremath{\beta}=0.3485(2),$ and $\ensuremath{\delta}=4.780(2).$ We observe a discrepancy with the most recent experimental estimate of $\ensuremath{\alpha};$ this discrepancy calls for further theoretical and experimental investigations. Our results are obtained by combining Monte Carlo simulations based on finite-size scaling methods, and high-temperature expansions. Two improved models (with suppressed leading scaling corrections) are selected by Monte Carlo computation. The critical exponents are computed from high-temperature expansions specialized to these improved models. By the same technique we determine the coefficients of the small-magnetization expansion of the equation of state. This expansion is extended analytically by means of approximate parametric representations, obtaining the equation of state in the whole critical region. We also determine the specific-heat amplitude ratio.