Der Einfluß kristalliner Unordnung auf die Grundzustandseigenschaften starkkorrelierter Elektronensysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Süllow
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5205882

• Erstellungsjahr: 2008

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel des Forschungsprogramms wares, den Einfluss von Unordnung auf die Eigenschaften von stark korrelierten Elektronensystemen sowie die zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen zu bestimmen, dieses an Hand von 4 Themen: a.)Residuelle Unordnung durch strukturelle Instabilitäten am Beispiel UPt2Si2 b.)Einfluss von Unordnung auf Fermi-Flüssigkeitsparameter in UPd2Sn c.)Hall-Effekt im kristallographisch ungeordneten NFL-System UCu4Pd d.)Unordnungseffekte in quadrupolar geordneten Systemen am Beispiel UPd3 Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: UPt2SJ2 eignet als hervorragende Modellsubstanz zum Studium von Unordnungseffekten in korrelierten Elektronensystemen. Das System kann in einkristalliner Form studiert werden, die Unordnungseffekte sind strukturell und hinsichtlich der magnetischen und Transporteigenschaften quantitativ exakt bestimmbar und können miteinander korreliert werden. Es gibt keinen messbaren Einfluss von kristallographischer Unordnung auf die Fermi-Flüssigkeitsparameter in UPd2Sn. Die Theorie des anomalen Hall-Effektes in Schwer-Fermion-Systemen ist unzureichend, wie am Beispiel UCu4Pd gezeigt wurde. Außerdem sind striktere Standards hinsichtlich der Datenanalyse in Nicht-Fermi-Flüssigkeitssystemen notwendig, Quadrupolare Ordnung in UPd3 wird schon durch ca. 1% Dotierung mit Pt unterdrückt. Die Relevanz von Unordnung in diesem Zusammenhang ist eine wichtige Zukunftsaufgabe. Insgesamt kann ein sehr positives Fazit gezogen werden. Mit Hilfe dieses Projektes wurden neue Standards in der Detektion und Analyse von Unordnungseffekten nicht nur speziell für Schwer-Fermion-Systeme, sondern für korrelierte Elektronensysteme im Allgemeinen gesetzt. Für das Themengebiet wurden die experimentellen Kenntnisse und Daten erarbeitet, welche für eine weiterführende theoretische Behandlung eine absolut notwendige Grundlage sind.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Hall effect in URh2Ge2-xSnx. J. Magn. Magn. Mat. 272-276 (2004) E1019-20
  A. Otop, I. Maksimov, F.J. Litterst, J.A. Mydosh, S. Süllow
  
• Local lattice symmetry of spin-glass and antiferromagnetic. J. Magn. Magn. Mat. 272-276 (2004) 941-42
  C.H. Booth, S.W. Han, S. Süllow, J.A. Mydosh
  
• Magnetic irreversibility in single crystalline UPt2Si2. J. Appl. Phys. 95 (2004) 6702-04
  A. Otop, F.J. Litterst, R.W.A. Hendrikx, J.A. Mydosh, S. Süllow
  
• Magnetotransport of the moderately disordered heavy fermion URh2Ge2. J. Magn. Magn. Mat. 272-276 (2004) 954-55
  S. Süllow, S.A.M. Mentink, I.E. Mason, J.A. Mydosh
  
• Metallic ground state and glassy transport in single crystalline URh2Ge2: Enhancement of disorder effects in a strongly correlated electron system. Phys. Rev. Lett. 93 (2004) 266602/1-4
  S. Süllow, I. Maksimov, F.J. Litterst, A. Perucchi, L. Degiorgi, J.A. Mydosh
  
• Magnetoresistance of UCu4Pd. Physica B 359-361 (2005) 1033-1035
  A. Otop, F.J. Litterst, T.J. Gortenmulder, J.A. Mydosh, S. Süllow
  
• Transport properties of moderately disordered UCu4Pd. Phys. Rev. B 72 (2005) 024457/1-9
  A. Otop, S. Süllow, M.B. Maple, A. Weber, E.-W. Scheldt, T.J. Gortenmulder, J.A. Mydosh
  
• Electronic Transport as Probe for the Ground State Properties in Heavy Fermion Metals and Heterostructures. Doktorarbeit, TU Braunschweig (2006)
  A. Otop
  
• High-temperature resistivity of URh2Ge2. Physica B 378-380 (2006) 371-372
  A. Otop, I. Maksimov, E.-W. Scheldt, J.A. Mydosh, S. Süllow
  
• Magnetic irreversibility in the antiferromagnetic state ofUPt2Si2. J. Appl, Phys. 99 (2006) 08F704/1-3
  S. Süllow, A. Otop, J. Klenke, R. Feyerherm, R.W.A. Hendrikx, J.A. Mydosh
  
• Magnetic order in moderately disordered UPt2S'i2, studied by ßSR spectroscopy. Physica B 378-380 (2006) 987-988
  A. Otop, A. Bosse, F.J. Litterst, H.-H. Klauss, R.W.A. Hendrikx, J.A. Mydosh, S. Süllow
  
• Competition between spin glass and antiferromagnetic phases in heavy fermion materials. Proceedings of the International Symposium on "Topological Aspects of Critical Systems and Networks", World Scientific (2007) 143-150
  S. Süllow
  
• Structural properties of the heavy fermion antiferromagnet UPd2Sb. J. Magn. Magn. Mat. 316 (2007) e435-e437
  M. Bleckmann, O. Prokhnenko, D. Kaczorowski, S. Süllow
  
• Critical re-examination of NFL characteristics in moderately disordered UCu4Pd. Phys. Rev. B 77 (2008) 045121/1-6
  A. Otop, S. Süllow, E.-W. Scheldt, J.A. Mydosh
  
• Electronic localization and 2D metallic state in UPt2Si2. J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 024708/1-5
  S. Süllow, A. Otop, A. Loose, J. Klenke, O. Prokhnenko, R. Feyerherm, R.W.A. Hendrikx, J.A. Mydosh, H. Amitsuka