Echtzeit-Untersuchungen von ferroelektrischen Softmode-Phasenübergängen

• Antragsteller: Professor Dr. Götz Eckold
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5450547

Phasenübergänge zwischen modulierten Strukturen mit ferroelektrischer Polarisation wie in Rb2ZnCl4 oder K2SeO4 besitzen außergewöhnliche Eigenschaften. Ihr Mechanismus wird häufig von topologischen Defekten und Grenzflächen zwischen nanoskaligen Domänen bestimmt. Bildung und Wachstum dieser Defekte besitzen einen entscheidenden Einfluss auf die Kinetik der Umwandlung und auf die ferroelektrischen Eigenschaften. Die Umwandlung in die polare Phase lässt sich durch äußere elektrische Felder induzieren und die Reaktion des Systems mit zeitaufgelösten Beugungs- und Streumethoden auf mikroskopischer Skala untersuchen. Nachdem am System Rb2ZnCl4 mit hochaufgelöster Gamma- Diffraktion gezeigt werden konnte, dass dabei diffuse Übergangszustände auftreten, soll im vorliegenden Projekt erstmals an einem System mit Softmode deren Verhalten während der ferroelektrischen Umwandlung zeitaufgelöst studiert werden. Die weiche Gitterschwingung in K2SeO4 spiegelt unmittelbar die interatomaren Wechselwirkungen wider, welche für den Übergang in die ferroelektrische Phase verantwortlich sind. Echtzeit- Neutronenstreuuntersuchungen sollen Aufschluss darüber geben, wie sich diese Wechselwirkungen während der feldinduzierten Umwandlung verändern und welchen Einfluss die topologischen Defekte dabei spielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen