Kristallstrukturen zum Verständnis von Phasenübergängen in 3-dimensionalen Ladungsdichtewelle Verbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Sander van Smaalen
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 265092781

Die Phasenumwandlung zu einem Ladungsdichtewellenzustand ("Charge-density wave", CDW) wird oft mit einer verringerten Dimensionalität der Elektronenbänder im metallischen Material assoziiert. Bisher nicht verstanden sind die CDW Phasendiagramme von chemischen Verbindungen ohne offensichtlichen niedrigdimensionalen Charakter ihrer Kristallstrukturen und physikalischen Eigenschaften. Im vorliegenden Projekt sollen die CDW Phasenumwandlungen in den dreidimensionalen CDW Verbindungen Lu2Ir3Si5, NiV2S4 (Cr3S4 Strukturtyp) und CuV2S4 (Spinellstrukturtyp) mittels temperaturabhängiger Röntgenbeugung untersucht werden. Ein wichtiges experimentelles Ergebnis werden die strukturellen Verzerrungen ("periodic lattice distortion", PLD) in den CDW Phasen sein. Die PLD gibt Aufschluss über die Lage der CDW in der Kristallstruktur, über die Bedeutung von frustrierten Wechselwirkungen für die Stabilisierung des CDW Zustandes, über die Symmetrie (1-q oder 2-q Zustand) der CDW Phase und über die an der Stabilisierung des CDW Zustandes beteiligten Phononen. Beugungsexperimente sollen darüber hinaus benutzt werden, um neue Phasenumwandlungen (z.B. "lock-in" Phasenumwandlung) zu entdecken und die Temperaturabhängigkeit des Ordnungsparameters zu bestimmen. Diese experimentellen Informationen sollen für theoretische Überlegungen zum Mechanismus der Phasenumwandlungen und zur Erklärung der physikalischen Eigenschaften des CDW Zustandes eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen