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TT: Tiefe Temperaturen

TT 30: Postersitzung IV: Kritische Ph
änomene, Quantenstörstellen, niederdimensionale Systeme

TT 30.13: Poster

Donnerstag, 11. März 2004, 14:30–19:00, Poster A

Gitterdynamik von LaCoO₃: Wechselspiel von Gitter- und Spinfreiheitsgraden — •M. Cwik, M. Kriener, C. Zobel, T. Taetz, T. Lorenz, A. Freimuth und M. Braden — II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln

Die Natur des thermisch induzierten Spinübergangs von LaCoO₃ von einem unmagnetischen Isolator zu einem paramagnetischen Isolator bei 100 K und des Isolator-Metall-Übergangs bei 500 K ist Gegenstand kontroverser Diskussionen. Vom Grundzustand t_2g⁶e_g⁰ (S=0) des Co³⁺-Ions ist in Abhängigkeit von den relativen Energieskalen der Kristallfeldaufspaltung und der Hund’schen Kopplung ein Übergang in einen Intermediate-Spin- (IS) t_2g⁵e_g¹ (S=1) und in einen Highspin-Zustand (HS) t_2g⁴e_g² (S=2) möglich. Untersuchungen der thermischen Ausdehnung und der magnetischen Suszeptibilität deuten auf ein Einsetzen orbitaler Ordnung beim Spinübergang und auf ein Verschwinden dieser beim Isolator-Metall-Übergang hin [1]. Diese Ergebnisse favorisieren einen starken Einfluss des Jahn-Teller-aktiven IS. Eine strukturelle Symmetrieerniedriegung durch eine kollektive Jahn-Teller-Verzerrung wurde anhand von Röntgendiffraktionsexperimenten beobachtet [2]. Wir präsentieren die Ergebnisse detaillierter Untersuchungen der Gitterdynamik von LaCoO₃-Einkristallen mittels inelastischer Neutronenstreuung. Die Bindungsstreckschwingungen entlang der drei Hauptsymmetrierichtungen zeigen eine im Vergleich zu vielen anderen 3d Oxidperovskiten flache Dispersion.             gefördert von der DFG durch den SFB 608

[1] C. Zobel et al. Phys. Rev. B 66, 020402(R) (2002)

[2] G. Maris et al. Phys. Rev. B 67, 224423 (2003)