Spiegelofen
Final Report Abstract
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Untersuchung von starkkorrelierten Elektronensystemen, welche interessante Phänomene wie etwa Nicht-Fermiflüssigkeitsverhalten, neuartige magnetische Zustände oder unkonventionelle Supraleitung aufweisen. Hierzu werden hochwertige Einkristalle von intermetallischen Verbindungen und Oxiden hergestellt und bis zu tiefen Temperaturen untersucht. Mit Hilfe des Spiegelofens können Einkristalle mittels Zonenschmelzen in verschiedenen Atmosphären (Argon, Sauerstoff oder unter Hochvakuum) hergestellt werden. Zum Zonenschmelzen werden polykristalline Ausgangsstäbe einer Länge von mindestens 5 cm benötigt. Für oxidische Proben haben wir hierzu im ersten Jahr nach Inbetriebnahme ein Verdichtungsgerät entwickelt, weiche es ermöglicht einen Modellierballon gleichmaßig mit Pulvermaterial zu füllen, welches anschließend gepresst und gesintert wird. Für intermetallische Proben haben wir zunächst eine Gussform für den vorhandenen Lichtbogenofen entwickelt. Allerdings zeigte sich die Herstellung möglichst gleichmäßiger Stäbe sehr schwierig, so dass wir mittlerweile einen Induktionsofen aufgebaut haben, in dem das Material zunächst im Schwebeschmelzen gehalten und anschließend in einer Gussform erkaltet. Im Spiegelofen werden derzeit folgende Intermetallische Verbindungen (i) und oxidische Verbindungen (ii) hergestellt: (i) Im Bereich der Intermetallischen Verbindungen haben wir das System CeNi2Ge2, sowie erste Einkristalle der Dotierungsreihe Ce(Nli1-xPdx)2Ge2 synthetisiert. Hierbei wurden große Einkristalle von hochwertiger Qualität (Restwiderstand geringer als 1 μΩcm) gewonnen. Da es wesentlich ist, eine Oxidation mit Sauerstoff zu vermeiden, wurden sorgfaltig alle Leckstellen des Gassystems des Spiegelofens gedichtet, sowie ein passiver Argon-Gasreiniger installiert. (ii) Im Bereich der oxidischen Verbindungen haben wir kürzlich erfolgreich Einkristalle des Systems CoNb2O6 (Modellsystem für einen Quantenkritischen Punkt der Ising-Kette im transversalen Magnetfeld) hergestellt, welcher derzeit bei mK Temperaturen mittels Messungen der thermischen Ausdehnung untersucht wird. Die ursprünglich anvisierte Einkristallzucht von Ruthenaten war aufgrund des bei der hohen Schmelztemperatur großen Ru-Dampfdrucks, welcher zu starken RuO-Ablagerungen am Quartzglas führte, nicht möglich.
Publications
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Divergence of the Grüneisen Paramter and Magnetocaloric Effect at Heavy-Fermion Quantum Critical Points. J. Low. Temp. Phys. 161 (2010) 117
P. Gegenwart, Y. Tokiwa, J.G. Donath, R. Küchler, C. Bergmann, H.S. Jeevan, E.D. Bauer, J.L. Sarrao, C. Geibel, F. Stegtich
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Single crystal growth of CeNi2Ge2 using the floating zone technique. Phys. Stat. Sol. B 247 (2010) 694
C. Bergmann, H.S. Jeevan, M. Schubert, C. Geibel, P. Gegenwart
