Nano Phasenseparation in Kupraten und Nickelaten

• Antragsteller: Dr. Alexander Komarek
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320571839

Ein vor kurzem von uns entdecktes neuartiges "Nano Phasenseparation" Modell ist in der Lage die "hour-glass" Spektren in Kobaltaten zu erklären. Diese Spektren sind für die Hochtemperatursupraleitenden Kuprate von großer Bedeutung in denen sie mittels inelastischer Neutronenstreuung auch zuerst beobachtet wurden. Aufgrund unserer neuen Entdeckung in den Kobaltaten vermuten wir, dass "Nano Phasenseparation" auch eine bedeutende Rolle in den Kupraten spielt - sowohl für deren magnetische Anregungen als auch für deren physikalischen Eigenschaften im Allgemeinen.Tatsächlich lassen erste Beobachtungen der Gruppe von Prof. Bianconi mittels harter Röntgenstrahlung an der Cu K-Kante auf strukturelle "Nano Phasenseparation" in Sauerstoff-dotierten Kupraten schließen.In diesen Kupraten mit Sauerstoff Überschuss zeigen zwei Gruppen struktureller Überstrukturreflexe, die auf Sauerstoffordnung bzw. auf Ladungsstreifen zurückgeführt werden, bereits die Existenz von struktureller "Nano Phasenseparation" in Kupraten. Ferner scheint es eine Anti-Korrelation zwischen beiden Phasen zu geben.Jedoch wurde bislang noch keine Verbindung zwischen "Nano Phasenseparation" der Ladungsordnung und den magnetischen Anregungsspektren in den Kupraten untersucht.In diesem Antrag würden wir gerne die prototypischen Kupratverbindungen LBCO, LSCO und LNSCO untersuchen.Wir interessieren uns für die direkte Suche nach "Nano Phasenseparation" der Ladungsstreifen-Ordnung. Dafür möchten wir gerne Mikrodiffraktionsmessungen an der Cu L-Kante ausführen, die uns detaillierte Informationen über die mikroskopische Ladungsverteilung in den Kupfer-Sauerstoff Ebenen liefern können.Insbesondere sind wir hier an der Untersuchung der Veränderungen der mikroskopischen Struktur ("Nano Phasenseparation") bei Eintritt in die Supraleitende Phase interessiert, um das Zusammenspiel zwischen Ladungsstreifenordnung, "Nano Phasenseparation" und Supraleitung zu untersuchen.Des Weiteren sind auch die isostrukturellen Nickelate LSNO ein sehr interessantes Vergleichs-System mit sehr stabiler Ladungsstreifenordnung. Infolge dieser robusten Ladungsordnung und der damit einhergehenden stärkeren Überstrukturreflex Intensitäten sind wir auch in der Lage Mikrodiffraktionsmessungen an der Ni K-Kante vorzunehmen,um die mikroskopische Struktur der Ladungsstreifen in diesen Referenz-Systemen zu untersuchen.Für alle untersuchten Proben sollen die magnetischen Anregungsspektren mittels inelastischer Neutronenstreuung gemessen werden und begleitende Simulationen der magnetischen Anregungsspektren gemacht werden, um den Einfluss von "Nano Phasenseparation" auf die magnetischen Anregungsspektren zu untersuchen - so wie wir es bereits erfolgreich in unseren Untersuchungen an Kobaltaten gemacht haben.Von den ganzen zu erwartenden Entdeckungen versprechen wir uns tiefere Einblicke in die physikalischen Eigenschaften der Kuprat Hochtemperatur-Supraleiter.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen