Münster 1997 – scientific programme

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 5: Störstellen, Inhomogene Medien

DF 5.1: Talk

Tuesday, March 18, 1997, 16:30–16:50, R2

Freie Ti³⁺-Jahn-Teller-Polaronen in BaTiO₃ — •S. Köhne¹, T. Kool² und O. F. Schirmer¹ — ¹Fachbereich Physik, Universität Osnabrück, 49069 Osnabrück — ²Laboratory for Physical Chemistry, University of Amsterdam, Amsterdam

Freie Leitungselektronen sind bisher in oxidischen Perowskiten selten beobachtet worden. Meist sind solche Elektronen, insbesondere bei tiefen Temperaturen, an Gitterstörungen gebunden. In akzeptorfreiem BaTiO₃ ist es gelungen, mit Elektronen-Spin-Resonanz Elektronen zu identifizieren, die auch bei tiefen Temperaturen nicht an Defekte gekoppelt sind. Sie entstehen beim Einbau von Nb_Ti⁵⁺ in das Gitter und lokalisieren sich auf Ti -Platz als kleines Ti³⁺- Jahn-Teller-Polaron selbst. Der Jahn-Teller-Effekt bewirkt hier eine tetragonale Verzerrung der oktaedrischen O²⁻-Umgebung. Die Reorientierbarkeit unter uniaxialem Druck schließt eine Assoziation mit einem ionischen Defekt aus. Weiterhin deutet eine Verringerung der Jahn-Teller-Energie unter Druck, die sich in einer Erniedrigung des g_⊥-Wertes manifestiert, darauf hin, daß eine Delokalisierung zu intermediären JT-Polaronen stattfindet. Dieses ist möglich, da Resonanz zwischen dem Ti³⁺ und seinen Ti⁴⁺-Nachbarn besteht. Bestätigt wird diese Interpretation durch die Tatsache, daß der g-Wert des JT-Ions Mo_Ti⁵⁺, bei dem es sich um einen Fremddefekt handelt, durch Druck nicht beeinflußbar ist.