Titelaufnahme

Titel
Untersuchung physikalischer Eigenschaften von korrelierten Käfigverbindungen / Hannes Heinrich Winkler
VerfasserWinkler, Hannes Heinrich
Begutachter / BegutachterinBühler-Paschen, Silke
Erschienen2009
UmfangVI, 92 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)korrelierte Käfigverbindungen / Ce3Pd20Si6 / CeRu4Sn6 / Kondo-Effekt / Anisotropie
Schlagwörter (EN)corelated cage compounds / Ce3Pd20Si6 / CeRu4Sn6 / Kondo effect / anisotropy
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-30025 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchung physikalischer Eigenschaften von korrelierten Käfigverbindungen [17.66 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Diplomarbeit wurden physikalische Eigenschaften von korrelierten Käfigverbindungen (Ce3-xRExPd20Si6 -Poly- (RE =La, Lu) und CeRu4Sn6-Einkristalle) untersucht. Käfigverbindungen sind aussichtsreiche Kandidaten für den Einsatz als thermoelektrische Materialien und zeigen Tieftemperatureigenschaften, die für die Grundlagenforschung von großem Interesse sind.

Ce3Pd20Si6 zeigt z. B. einen quadrupolaren und einen antiferromagnetischen Übergang bei Temperaturen unterhalb von 1 K.

Vermutet wird, dass die jeweilige Ordnung durch jeweils ein Ce-Untergitter hervorgerufen wird. Um das physikalische Verhalten der beiden Untergitter zu separieren, wurden Ce3-xLuxPd20Si6 (x = 1, 2) und Ce3-yLayPd20Si6 (y = 0,33, 0,67, 1, 2) hergestellt. Die Auswirkung unterschiedlicher Temperzeiten, der Gitterparameter, die Phasenreinheit, der elektrische Widerstand, die Magnetisierung und die spezifische Wärme wurden bestimmt.

Die Ergebnisse von Ce3-xLuxPd20Si6 deuten auf eine erhöhte Unordnung hin, was bedeuten könnte, dass sich die Lu-Atome nicht auf einen der beiden Ce-Plätze bevorzugt anordnen. Die Messungen an Ce3-yLayPd20Si6 mit y <(=) 1 zeigen ähnliches Verhalten wie Ce3Pd20Si6 und könnten mit weiterführenden Messungen durch den Vergleich mit Ce3Pd20Si6 sehr interessante Ergebnisse liefern.

Die tetragonale CeRu4Sn6 -Einheitszelle (EZ) kann durch eine quasi-kubische EZ mit einer Abweichung von 0,2 % angenähert werden. Des Weiteren ist CeRu4Sn6 als Kondo-Isolator klassifiziert und könnte viele Informationen über die Hybridisierungsabhängigkeit der Entstehung von Energielücken liefern. In dieser Arbeit wurden Magnetisierungsmessungen und Messungen der spezifischen Wärme an ausgerichteten Einkristallen (in quasi-kubischen Richtungen orientiert) durchgeführt. Es konnte eine Anisotropie in den quasi-kubischen Raumrichtungen festgestellt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Correlated cage compounds are promising candidates as thermoelectric applicants. Additionally, this class of materials showed various exotic physical properties and therefore made them subject to intense study in condensed matter physics. In this master thesis results on two cage compounds investigated is presented.

Ce3Pd20Si6 displays two consecutive phase transitions. It is supposed that the higher one at 0.5 K originates from a ferroquadrupolar ordering at the 8c-site and the lower transition at 0.31 K from an antiferromagnetic one of the 4a-sublattice. In order to separate the physical properties of each Ce-sublattice samples of Ce3-xLuxPd20Si6 (x =1, 2) and Ce3-yLayPd20Si6 (y = 0.33, 0.67, 1, 2) were prepared. The influence of various annealing times, the lattice parameters, the homogeneity, resistivity, magnetization and specific heat on these samples has been investigated.

The results of Ce3-xLuxPd20Si6 suggest that Lu doesn't primary occupies a certain Ce lattice site (assumed was 8c-site). Performed analyses on Ce3-yLayPd20Si6 with y <(=) 1 show promising properties for further investigations to learn much more about Ce3Pd20Si6.

CeRu4Sn6 crystallizes in a tetragonal structure (space group I-42m).

Lattice parameters are such that the structure can be approximated by a quasi-cubic cell (deviation of 0.2 %). Due to its quasi-cubic cell structure CeRu4Sn6 is an interesting candidate to study the relation between hybridization and the development of the energy gap. Within the scope of this work, magnetization and specific heat experiments on oriented single crystals are conducted. A clear magnetic anisotropy in the quasi-cubic directions has been determined.