Diplom-/Masterarbeit Ramanspektroskopie an magnetischen

Diplom-/Masterarbeit
Ramanspektroskopie an magnetischen Oxiden
Die elektronische Bandstruktur von Festkörpern, wie sie im Bändermodell beschrieben ist, kommt
durch ein sogenanntes Einteilchenbild zustande. D.h. betrachtet wird ein einzelnes unabhängiges
Teilchen, das sich in einem wohldefinierten Potential bewegt. Eventuell auftretende CoulombWechselwirkungen zwischen den Teilchen bleiben dabei unberücksichtigt.
Was passiert aber in einem Material, in dem diese Wechselwirkungen nicht einfach vernachlässigt
werden können? In diesem Fall kommt es zu elektronischen Korrelationseffekten.
In der Festkörperphysik besteht seit geraumer Zeit ein sehr starkes Interesse an korrelierten
Materialien wegen deren potentieller Multifunktionalität. Stimuliert wurde dieses in den letzten
Jahren u.a. durch die Magneto- und Spinelektronik. Unter anderem kam es zu einer Wiederbelebung
der Forschung am:
Magneto-Elektrischen Effekt
Abbildung 1: Schematische Darstellung
ferroischer Eigenschaften. Im Idealfall
würde der magneto-elektrische Effekt die
Kopplung von Ferroelektrizität und
Ferromagnetismus ermöglichen.
In magnetoelektrischen Materialien ist im Idealfall
eine magnetische Beeinflussung dielektrischer
Eigenschaften und umgekehrt möglich. Gegen Ende
der
90er Jahre kam es aber zu einem Durchbruch
mit der
Entdeckung des „gigantischen magnetoelektrischen Effekts“. Dieser wurde gefunden in den
sog. Multiferroika, das sind Materialien, die gleichzeitig mehrere „ferroische“ Eigenschaften (z.B. Ferroelektrizität, (Anti-)Ferro-magnetismus oder auch Ferroelastizität) in einer Phase besitzen (vgl. Abb. 1).
Mit Hilfe der Ramanspektroskopie lassen sich elektronische,
magnetische und auch gitterdynamische Elementaranregungen
(Phononen) experimentell untersuchen. Systematische
Untersuchungen von multiferroischen Materialien mit
spektroskopischen Methoden sind daher für ein besseres
Verständnis der Kopplungsprozesse in derartigen Systemen
sehr vielversprechend.
In unserer Arbeitsgruppe soll vor allem die Korrelation von
Magnetismus und Kristallgitterdynamik untersucht werden.
Das Hauptinteresse gilt dabei den multiferroischen Perovskiten
Abbildung 2: Kubisches Perovskit (vgl. Abb. 2), wie z.B. GdMnO . Interessierte Studenten
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(LaMnO3). Das zentrale Mn-Atom erwartet die Arbeit mit Laser-, Tieftemperatur- und
(lila) befindet sich in einer
Vakuumtechnik.
oktaedrischen Umgebung von 6 OInteresse? Ansprechpartner:
Atomen (rot). Die La-Atome
(hellblau) bilden die Ecken des
Prof. Dr. Jean Geurts C061
Würfels.
Dipl-Ing. Sven Issing C115