Einfluss von Nichtgleichgewichtsdefekten auf die elektrischen Transporteigenschaften von Silberchalkogenid-Phasen

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Janek
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5308968

Die Ladungs- und Massetransporteigenschaften der binären Gleichgewichtsphasen in den Systemen Ag/X(X=S, Se, Te) sind bisher nur zu einem Teil experimentell untersucht. Erst vor kurzem wurde an metallreichen Proben von Ag2+dSe und Ag2+dTe und dünnen Schichten von Ag2+dTe ein anormal großer Magnetowiderstandseffekt mit einer nahezu linearen Magnetfeldabhängigkeit gefunden. Diese technologisch sehr interessante Beobachtung an nichtmagnetischen Materialien lässt sich auf der Basis bisher bekannter Magnetowiderstandseffekte (u.a. GMR-Effekt "giant magnetoresistance", CMR-Effekt="colossal magnetoresistance") nicht theoretisch deuten und eröffnet auch aus experimenteller Sicht eine Reihe von Fragen. Es ist zu vermuten, dass Nichtgleichgewichtsdefekte (metastabile Metallausscheidungen, Korngrenzen) für die beobachteten Effekte mitverantwortlich sind. Aus diesem Grunde sollen die (galvanomagnetischen) Transporteigenschaften der Silber- und Kupferchalkogenide systematisch unter Variation der Mikrostruktur (nano-, poly- und einkristallin, dünne Schichten) und des Metallgehalts experimentell studiert werden. Die Kombination von großer Ionen- und Elektronenleitfähigkeit führt zusammen mit den elektrochemisch gut messbaren Abweichungen von der idealen Stöchiometrie zu ungewöhnlich großen chemischen Diffusionskoeffizienten und erlaubt auch bei niedrigen Temperaturen noch die Anwendung festkörperelektrochemischer Methoden (z.B. Coulometrische Titration).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Aufdampfanlage zur Herstellung dünner Schichten
• Beteiligte Person: Professor Dr. Marc Daniel Leonhard von Kreutzbruck