Magnetismus-Tuning in der nicht zentrosymmetrischen chiralen Halbleiter CeRhC2

• Antragsteller: Professor Juri Grin; Volodymyr Levytskyi, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467257848

Das Projekt konzentriert sich auf Synthesen, Charakterisierungen und Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften des halbleitenden CeRhC2 Karbides sowie seiner dotierten Varianten. Um den Magnetismus in dieser Verbindung zu tunen, werden die Ce-Ce-Wechselwirkungen durch die Verwendung des chemischen Druckes (kann durch teilweise Substituierung von Rh durch kleineres Co bzw. durch größeres Ir oder durch Ersetzung von Ce durch größeres La erreicht werden), Lochdotierung (Substituierung von Rh durch Ru) und Elektronendotierung (Ersetzung von Rh durch Pd). All dies wird entweder zu einer Erhöhung/Erniedrigung der Übergangstemperatur der antiferromagnetischen Ordnung oder zu einem Umschalten auf Ferromagnetismus führen, oder die Valenzinstabilität von Ce (d. H. gemischter- bzw. Zwischen-Valenzzustand) im Zielkarbid verursachen. Zusätzlich hat die Loch-/Elektronendotierung den Einfluss auf elektronischer und thermischer Transporteigenschaften, die die Metallizität des untersuchten Systems verbessern/dämpfen werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Chiralität von CeRhC2 und seinen substituierten Varianten sowie auf die Analyse der chemischen Bindungssituation gelegt. Alle experimentellen Studien werden auch durch quantenchemische Berechnungen und Simulationen unterstützt. Durch die Kombination all dieser Ansätze können wir die Beziehungen zwischen chemischen Zusammensetzungen, kristallographischen Parametern, Transport- und magnetischen Eigenschaften in den genannten Karbiden analysieren. Eine solche Analyse soll unser Wissen über Magnetismus in halbleitenden Intermetallen erweitern. Diese Studie ist auch im Hinblick auf vor kurzem erzielten Ergebnisse in der Spintronik- und Skyrmionphysik von besonderem Interesse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen