SQUID Magnetometer (7 Tesla)

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437457667

Am Zentrum für Elektronische Korrelationen und Magnetismus der Universität Augsburg, konzentriert sich der Lehrstuhl für Experimentalphysik V auf die Untersuchung stark korrelierter magnetischer Materialien mit neuartigen Funktionalitäten. Interessante Materialien sind hierbei z. B. Magneten mit Skyrmionenphasen, frustrierte Magneten, niederdimensionale Spinsysteme, magnetoelektrische Verbindungen und unkonventionelle Supraleiter. Die meisten dieser Systeme werden am Lehrstuhl hergestellt und sorgfältig charakterisiert, bevor sie mit speziellen Methoden, wie dielektrischer und optischer Spektroskopie und magnetischer Resonanz, genauer untersucht werden. Neben der Röntgenstrukturanalyse ist die magnetische Charakterisierung mittels SQUID-Messungen von zentraler Bedeutung für die Erforschung neuer magnetischer Materialien. In vielen Fällen geht der Aufwand zur Untersuchung magnetischer Systeme weit über das Maß einer Standardcharakterisierung hinaus, z. B. bei der Bestimmung von kritischen Exponenten an magnetischen Phasenübergängen oder von kritischen Feldern in Supraleitern und bei der detaillierten Bestimmung von Phasengrenzen in magnetischen Phasendiagrammen. Diese immense Anzahl notwendiger Messungen für jede Probe verlangt dringend nach einem neuen leistungsfähigen SQUID-Magnetometer, weil das vorhandene, über zwanzig Jahre alte Gerät vollkommen ausgelastet ist und in letzter Zeit immer häufiger Reparaturen anfallen. Beantragt wird ein SQUID-Magnetometer für DC- und AC-Magnetisierungsmessungen bei Magnetfeldern bis maximal 7 Tesla im Temperaturbereich von 2 K bis 400 K (Heliumkryostat) und von 300 K bis 1000 K (Ofen). Folgende Optionen sollen enthalten sein: exakte Feldregelung auch für kleine Magnetfelder (<0,5 mT), Druckzelle für hydrostatischen Druck bis 13 kbar, Rotator für orientierungsabhängige Messungen, Kryostateinsatz für elektrische Messungen. Das neu beantragte Großgerät wird erlauben, bestehende und geplante Aktivitäten in der Analyse neuartiger, multifunktionaler elektronisch korrelierter Materialien effektiver (Zeitersparnis: Faktor 5-10) und in einem gegenüber dem vorhandenen Gerät erweiterten Parameterbereich (Magnetfeld, Temperatur und Druck) zu vertiefen. Dies ist für die erfolgreiche Fortsetzung unserer Projekte im Transregio TRR 80 (“From Electronic Correlations to Functionality”) und im Schwerpunktprogramm SPP 2137 (“Skyrmionics”) von entscheidender Bedeutung und Voraussetzung für die Verwirklichung verschiedener geplanter Projekte, wie im Antrag beschrieben.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: SQUID Magnetometer (7 Tesla)
• Gerätegruppe: 0150 Geräte zur Messung der magnetischen Materialeigenschaften
• Antragstellende Institution: Universität Augsburg
• Leiter: Professor Dr. István Kézsmárki