500 MHz Festkörper-NMR Austauschkonsole

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 234652886

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Austauschkonsole wurde zusammen mit dem vorhandenen supraleitenden Magneten für alle wesentlichen Forschungsprojekte der Arbeitsgruppe eingesetzt. Der neue Stand der Technik brachte signifikante Vorteile, sowohl bezüglich der Einsatzmöglichkeiten als auch des Messzeitbedarfs. Neue Hardware in Form von Hochfrequenz-Erzeugung und Signalempfang, zusammen mit den großen Fortschritten in der Digitaltechnik begründen dies. Es kommt uns zugute bei NMR-Untersuchungen an Metallen, z.B. bei Kernen geringer natürlicher Häufigkeit, aber auch bei unseren Hochdruck-NMR-Untersuchungen, bei denen das Probenvolumen in der Mikrospule auf wenige Nanoliter begrenzt ist. Bisher wurden damit neue Forschungsergebnisse auf verschiedenen Gebieten erzielt: Bei der Untersuchung von Metallen unter extremen Bedingungen, d.h. eingeschlossen in engen Poren oder unter hohem Druck. Im Bereich der Weiterentwicklung der Hochdruck-NMR wurde z.B. ein neuer Rekord erreicht, von über 300 kbar (30 Giga-Pascal) bei 27Al NMR an Korund. Es wurden 17O und 63Cu Messungen an Hochtemperatursupraleitern durchgeführt, zur Bestimmung der Ladungsaufteilung. Damit eröffnen sich neue Perspektiven zur Erklärung dieser Materialien. Im Bereich der topologischen Isolatoren konnten wir mit 77Se NMR erstmals die zwei nichtäquivalenten Selen-Positionen auflösen. Außerdem entdeckten wir eine starke internukleare Kopplung, die durch die besonderen elektronischen Eigenschaften dieser Materialien hervorgerufen wird. Auf dem Gebiet der Zintl-Phasen Deuteride konnten wir mit 2H-NMR Spektroskopie zeigen, dass zwei unterschiedliche Positionen für Deuterium vorliegen, einmal kovalent gebunden an Silizium bzw. Germanium und einmal in Tetraederlücken von Barium- bzw. Strontiumatomen. Letztlich wurden Wirtsgerüst-Systeme mit darin enthaltenen Gastmolekülen hinsichtlich der Wechselwirkungen und Mobilität untersucht.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Anvil cell gasket design for high pressure nuclear magnetic resonance experiments beyond 30 GPa,; Review Scientific Instruments 86 (2015) 123906
  T. Meier, J. Haase
  
• Diffusion slowdown in the nanostructured liquid Ga-Sn alloy; Ann. Phys.; 527 (2015) 248–253
  D. Y. Podorozhkin, E. V. Charnaya, M. K. Lee, L.-J. Chang, J. Haase, D. Michel, Y. A. Kumzerov, A. V. Fokin
  
• 77Se nuclear magnetic resonance of topological insulator Bi2Se3; Phys. Rev. B 93 (2016) 195120
  N. M. Georgieva, D. Rybicki, R. Guehne, G. V. M. Williams, S. V. Chong, K. Kadowaki, I. Garate, J. Haase
  
• Charge Variations in Cuprate Superconductors from Nuclear Magnetic Resonance; J. Supercond. Nov. Magn. 29 (2016) 3017-3022
  S. Reichardt, M. Jurkutat, A. Erb, J. Haase
  
• Perspective on the phase diagram of cuprate high-temperature superconductors; Nat. Commun. 7 (2016) 11413
  D. Rybicki, M. Jurkutat, S. Reichardt, C. Kapusta, J. Haase
  
• Polymorphism of Metallic Sodium under Nanoconfinement; Nano Letters 16 (2016) 791–794
  A. V. Uskov, D. Yu. Nefedov, E. V. Charnaya, J. Haase, D. Michel, Yu. A. Kumzerov, A. V. Fokin, A. S. Bugaev
  
• Ultraslow Dynamics of a Framework Linker in MIL-53 (Al) as a Sensor for Different Isomers of Xylene; J. Phys. Chem. C, 120 (2016) 21704–21709
  A. E. Khudozhitkov, H. Jobic, D. Freude, J. Haase, D. I. Kolokolov, A. G. Stepanov
  
• Atomic mobility in a ternary liquid Ga– In–Sn alloy of the eutectic composition; Phys. Solid State 59 (2017) 362
  D. Yu. Nefedov, A. O. Antonenko, D. Yu. Podorozhkin, A. V. Uskov, E. V. Charnaya, M. K. Lee, J. L. Chang, J. Haase, D. Michel, Yu. A. Kumzerov, A. V. Fokin, M. I. Samoilovich, A. S. Bugaev
  
• Hydrides of Alkaline Earth–Tetrel (AeTt) Zintl Phases: Covalent Tt–H Bonds from Silicon to Tin; Inorg. Chem. 56 (2017) 1061–1071
  H. Auer, R. Guehne, M. Bertmer, S. Weber, P. Wenderoth, T. C. Hansen, J. Haase, H. Kohlmann
  
• Uncovering the Rotation and Translational Mobility of Benzene Confined in UiO-66 (Zr) Metal–Organic Framework by the 2H NMR– QENS Experimental Toolbox; J. Phys. C. C, 121 (2017) 2844–2857
  D. I. Kolokolov, A. G. Maryasov, J. Ollivier, D. Freude, J. Haase, A. G. Stepanov, H. Jobic