Kristallstrukturen, Phasenübergänge und physikalische Eigenschaften neuer Doppelperowskite als fortgeschrittene Energiematerialien

• Antragstellerin: Dr. Asmaa Zaraq
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447570761

Der vorliegende Vorschlag zielt darauf ab, Doppelperowskitverbindungen und ihre Anwendung als fortschrittliche Energiematerialien zu untersuchen. Die Hauptziele sind die Synthese neuer Verbindungen, die Bestimmung ihrer Kristallstrukturen und der entsprechenden physikalischen Eigenschaften sowie ihr Phasenübergangsverhalten bei niedrigen und hohen Temperaturen. Die Synthese dieser Substanzen basiert auf verschiedenen Methoden wie Festkörperreaktion, Hydrothermal- und Copräzipitation, um feine Partikel aus polykristallinen Nanopartikeln zu erhalten oder um einen Einkristall herzustellen. Röntgenbeugungsstudien zeigen die strukturelle Entwicklung in Abhängigkeit von der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung des Doppelperowskits. In Bezug auf diese beiden Variablen weist diese Klasse von Doppelperowskit-Materialien eine große Reihe von strukturellen Phasenübergängen auf. Darüber hinaus weisen Doppelperowskit-Materialien aufgrund dieser Effekte interessante Übergänge der elektronischen und magnetischen Eigenschaften auf. Doppelperowskitmaterialien mit den allgemeinen Formeln A2BB'O6 und AA'BB'O6 zeigen viele funktionelle Eigenschaften wie Ferroelektrizität, Ferromagnetismus, Multiferroizität, Riesenmagnetowiderstand und sogar Hochtemperatursupraleitung. Diese Eigenschaften beruhen auf den Eigenschaften der vorhandenen chemischen Elemente an den Stellen A und B, an denen A und A 'Ca oder Sr sein könnten, ist B von magnetischen 3d-Übergangsmetallionen besetzt und B' sind Übergangsmetallionen der 4. und 5. Reihe [1, 2]. Messungen der magnetischen Suszeptibilität bei Wechselstrom (AC) werden verwendet, um magnetische Phasenübergänge und die Spin-Dynamik mit der Zeit zu untersuchen. Wir werden diese Übergänge der physikalischen Eigenschaften auch untersuchen, indem wir Gitterparameter, Bandlücken und Zustandsdichte unter Verwendung der Density Functional Theory-Methode (DFT-Methode) (EDOS (Electronic Density Of States) für Phonondispersions- und Bandlückenverhalten, PDOS (Phonon Density) berechnen Of States) zur Interpretation von Moden in der IR- und Raman-Spektroskopie). Dieses Projekt wird helfen, die physikalischen Eigenschaften dieser Materialien zu verstehen, und es wird auch die fehlenden theoretischen Daten zu Kristallstrukturen dieser interessanten Verbindungen abdecken, um sie in energiebezogenen Technologien zu verwenden.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle