Arbeitsgruppe Hemberger

  • Dielektrische und optische Spektroskopie

  • Thermodynamische Festkörpereigenschaften

  • Elektronisch hochkorrelierte Materialien

 

 

 

Materialien: Komplexe Übergangsmetall-Oxide

Die Arbeiten beschäftigen sich mit spektroskopischen und thermodynamischen Untersuchungen in Abhängigkeit von Dotierung, Temperatur, elektrischem oder magnetischem Feld und Frequenz an verschiedenen neuartigen Materialien aus dem Bereich der Übergangsmetalloxide. Diese Verbindungen zeigen eine Fülle von unterschiedlichsten Materialeigenschaften mit Potential für mögliche technologische Anwendung - gleichzeitig aber stellen sie als variable Modellsysteme eine unerschöpfliche Spielwiese für grundlagenorientierte Festkörperphysik dar. Die Variabilität speist sich aus der empfindlichen Balance konkurrierender Wechselwirkung korrelierter mikroskopischer Freiheitsgrade (Spin, Ladung, Orbital, Struktur), welche oft durch geringe externe Felder beeinflusst werden können. Ein prominentes Beispiel ist der Kolossale Magnetwiderstand (CMR), welcher mit dem Riesen-Magnetwiderstandseffekt (GMR -> Nobelpreis für P. Grünberg und A. Fert in 2007) verwandt ist. In jüngerer Zeit hat vor allem die seltene Klasse der magnetoelektrischen Multiferroika, in welchen Ferroelektrizität (oder zumindest eine schwach ferroelektrische Komponente) und (Ferro-) Magnetismus nicht nur in ein und derselben Phase koexistieren, sondern zusätzlich stark gekoppelt sind, zunehmendes Interesse auf sich gezogen. Aufgrund dieser Kopplung lässt sich in solchen Systemen nicht der Widerstand sondern die elektrische Polarisation durch magnetische Felder direkt beeinflussen, bzw. umgekehrt und für mögliche Anwendungen in der Speichertechnologie noch wichtiger: Es lässt sich Magnetisierung durch elektrische Felder schalten ...

 

Beispiel LiCuVO4: Unterdrückung des ferroelektrischen Übergangs im Magnetfeld zu tiefsten Temperaturen
Beispiel MnWO4: Schaltbarkeit der Domänen unterhalb des Multiferroischen Phasenübergangs
Beispiel LuFe2O4: Breitbandige dielektrische Spektroskopie