Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 11: Postersitzung II (Metall-Isolator-Überg
änge, Phasenüberg
änge in Quantensystemen, Theorie: Systeme korrelierter Elektronen)

TT 11.5: Poster

Dienstag, 25. März 2003, 14:30–19:00, P2c, P2d

Thermodynamische Eigenschaften von dotiertem LaCoO₃ — •M. Kriener, J. Baier, M. Ben Omar, H. Kierspel, T. Lorenz, A. Reichl, T. Zabel, C. Zobel und A. Freimuth — II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, 50937 Köln

LaCoO₃ ist ein Isolator mit ungewöhnlichen magnetischen Eigenschaften. Im Grundzustand befindet sich das System in einem unmagnetischen Low-Spin-Zustand (S = 0), in dem alle sechs d-Elektronen die t_2g-Zustände besetzen. Mit steigender Temperatur wird auch das e_g-Orbital mit Elektronen thermisch besetzt, und es entwickelt sich ein magnetisches Moment. Ob hierbei der sogenannte Intermediate-Spin- (S = 1) und / oder High-Spin-Zustand (S = 2) besetzt wird, wird noch immer kontrovers diskutiert. Lochdotierung (Sr) führt das System ab etwa 18 % Sr in eine ferromagnetische metallische Phase über.

Wir präsentieren Messungen thermodynamischer Eigenschaften von undotiertem sowie von hetero- und isovalent dotiertem LaCoO₃. Die kombinierte Analyse von Suszeptibilität und thermischer Ausdehnung spricht für einen LS-IS-Übergang in der undotierten Substanz. Die Dotierung mit isovalentem Eu bietet die Möglichkeit der gezielten Einstellung von Spin- und Ladungsträgerlücke; beide wachsen mit steigendem Eu-Gehalt. Dies führen wir auf eine wachsende Kristallfeldenergie einhergehend mit einer schrumpfenden Bandlücke zurück. Darüberhinaus werden Phasendiagramme der Ca-, Sr- und Ba-Dotierungsreihe bestimmt und verglichen sowie erstmalig Messungen der spezifischen Wärme am ferromagnetischen Übergang des Sr-dotierten Systems gezeigt und diskutiert. gefördert von der DFG durch den SFB 608