Correlated momentum, charge and magnetization density in the kagome staircase system Co3V2O8 - Korrelierte Impuls-, Ladungs- und Magnetisierungsdichte im kagome staircase System Co3V2O8

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Fueß
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 131747701

Die gleichzeitige Untersuchung der Impuls-, Ladungs- und Magnetisierungsdichte stellt eine hervorragende Technik dar, um Einblicke in die elektronische Struktur magnetisch geordneter Materialien, wie z.B. der 3d-Übergangsmetalloxide, zu erhalten. In diesem Zusammenhang wurden bereits verschiedene Methoden angewandt, um zwei der grundlegenden Dichteverteilungen zu ergründen: Die Dichteverteilung ungepaarter Elektronen wurde sowohl im Real- als auch im Impulsraum durch Anwendung der polarisierten Neutronenbeugung und der magnetischen Comptonstreuung untersucht. Weiterführend sollen Messungen unter Verwendung kurzwelliger Synchrotronstrahlung, laborüblicher Röntgenstrahlung sowie konvergenter Elektronenstrahlen die Elektronendichte aufdecken. Die Korrelation der experimentellen Dichteverteilungen ist eine mächtige Methode, die die Ableitung interessanter und aussagekräftiger Ergebnisse über die magnetischen Formfaktoren und eventuelle Kovalenz der jeweiligen Elemente ermöglicht. Die Verfeinerung der d-Orbitalbesetzungen sollte die Aufstellung eines theoretischen Modells ermöglichen, das in der Lage ist, die beobachteten magnetischen Eigenschaften zu erklären, welche eine Folge der Superaustauschwechselwirkungen sind. Weiterhin wird die separate Bestimmung des elementspezifischen Spin- und Bahnanteils durch Ausnutzung des zirkulären magnetischen Röntgen-Dichroismus die notwendigen Informationen liefern, um die verschiedenen Dichteverteilungen den einzelnen Elementen (Co, V, O) zuzuordnen. Die Superaustauschwechselwirkungen können mithilfe der Spin- und Bahnmomente quantifiziert werden, was zur Aufklärung der chemischen Bindung in magnetisch geordneten Oxiden der 3d-Übergangsmetalle führt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1178: Experimentelle Elektronendichte als Schlüssel zum Verständnis chemischer Wechselwirkungen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Helmut Ehrenberg; Dr. Navid Qureshi