Mechanomagnetische Eigenschaften von Bulk- und Dünnschichtnitriden der Zusammensetzung MxFe4-xN mit M = Pd, Ga

• Antragsteller: Professor Dr. Richard Dronskowski; Professor Jochen M. Schneider, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 60392829

Man kennt eine große Anzahl von Vertretern der gamma-Fe4N-Phase, und viele dieser Verbindungen wurden sowohl experimentell als auch theoretisch bezüglich ihrer strukturellen wie auch faszinierenden magnetischen und mechanischen Eigenschaften untersucht. In der ersten Antragsphase schlugen wir einen temperaturabhängigen mechanomagnetischen Übergang in PdFe3N vor, singulär für diese Verbindungsklasse. Mit dem vorliegenden Antrag möchten wir die mechanischen und magnetischen Eigenschaften basierend auf ausgefeilten Syntheseverfahren sorgfältig untersuchen, wobei letztere anhand voraussetzungsfreier Elektronenstrukturrechnungen geleitet werden sollen. Zunächst wollen wir das Wechselspiel verschiedener unterschiedlicher magnetischer Ordnungen von Bulkproben der PdxFe4-xN-Reihe bei hohen Temperaturen analysieren. Neben den Palladiumverbindungen ist auch ein Wechselspiel zwischen unterschiedlichen magnetischen Ordnungen innerhalb der GaxFe4-xN-Reihe bekannt, so dass hier ebenfalls ein ungewöhnliches mechanisch-magnetisches Verhalten vermutet wird. Neutronendiffraktionsexperimente werden an ausgesuchten Proben zur Bestimmung der magnetischen Strukturen durchgeführt. Schließlich werden wir systematisch die Phasenstabilität sowie die elastischen und magnetischen Eigenschaften mit der elektronischen Struktur der MxFe4-xN-Phasen (M = 4d-Element, wie auch Elemente der Ni- und B-Gruppe) korrelieren, um weitere stabile Perowskite mit einem mechanisch-magnetischen Übergang, wie für PdFe3N vorgeschlagen, zu finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen