Magnetische und dielektrische Untersuchungen des Raumtemperatur-Magneten SrRu2O6 und dessen dotierter Varianten

• Antragsteller: Professor Dr. Rüdiger Klingeler
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323612566

Der Antiferromagnet SrRu2O6 ist ein neues Beispiel eines 4d-Übergangsmetalloxides mit quasi-zweidimensionaler Struktur und langreichweitiger magnetischer Ordnung. Seine ungewöhnlich hohe magnetische Ordnungstemperatur von ca. 560 K macht es zu einem interessanten System, um das Zusammenwirken von Spin- und Ladungsfreiheitsgraden in einem korrelierten Elektronensystem mit hoher Spin-Bahn-Kopplung zu untersuchen. Das Projektteam wird daher das Material in reiner und dotierter Form herstellen und seine dielektrischen und magnetischen Eigenschaften untersuchen. Zu diesem Zweck beantragen beide Partner hauptsächlich Reisemittel, um die komplementären Arbeiten beider Teams miteinander zu vernetzen. Konkret werden im Projekt zunächst hydrothermale Synthesemethoden zur Herstellung der Verbindungen eingesetzt. Neben der Ausgangssubstanz SrRu2O6 werden auf den A- und B-Plätzen der AB2O6-Struktur dotierte Materialien hergestellt, wobei B z.B. 3d V5+ oder 5d Ir5+ Ionen und A z.B. Ca2+, Ba2+, Mg2+ oder Zn2+ ist. Alle Materialien werden durch Röntgendiffraktometrie, chemische Analyse und magnetische Messungen charakterisiert. Zur weiteren Untersuchung des Zusammenwirkens von magnetischen, strukturellen und Ladungsfreiheitsgraden werden durch das indische Team dielektrische Spektroskopie sowie die nicht-linearen dielektrischen und magnetischen Suszeptibilitäten untersucht. Als erster Schritt in Richtung von Bauelementen werden Untersuchungen zur Exfoliation in Flüssigkeiten durchgeführt. Das deutsche Team wird die statischen und dynamischen magnetischen Eigenschaften mittels Hochfrequenz-ESR-Spektroskopie und Müonen-Spin-Rotation untersuchen. Insgesamt wird das Projekt somit zu einem umfassenden Verständnis eines neuen, potentiell technologisch relevanten geschichteten 4d-Materials beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• Partnerorganisation: Department of Science and Technology (DST)
• Mitverantwortliche: Dr. Ashna Bajpai; Dr. Sunil Nair
• Kooperationspartner: Dr. Changhyun Koo