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Peter Pfalzer
Lokale strukturelle und elektronische Eigenschaften von V2O3 und ZnV2O4
Betreuer: Prof. Dr. Siegfried Horn [Experimentalphysik II]
Datum der mündlichen Prüfung: 26.01.2005
139 Seiten, deutsch
In dieser Arbeit werden mit der Methode der Röntgenabsorptionsspektroskopie die Übergangsmetalloxid-Verbindungen V2O3 und ZnV2O4 untersucht, die als elektronisch hochkorrelierte Systeme von grundlegendem Interesse für die Festkörperphysik sind. Messungen der Feinstruktur von Vanadium und Sauerstoff K-Absorptionskanten und der Vergleich mit theoretisch berechneten Spektren zeigen, dass die lokalen Eigenschaften dieser Materialien, die zum Teil deutlich von den langreichweitigen, bisher bekannten Eigenschaften abweichen, das charakteristische Verhalten wahrscheinlich entscheidend beeinflussen. Es wird gezeigt, dass die beiden isolierenden Phasen von V2O3 (die paramagnetisch isolierende (PI-) und die antiferromagnetisch isolierende (AFI-) Phase) lokal sehr ähnliche Eigenschaften aufweisen, die sich deutlich von den lokalen Eigenschaften der paramagnetisch metallischen (PM-) Phase unterscheiden. Insbesondere stimmen die lokale und die langreichweitige Symmetrie der räumlichen Struktur in der PI-Phase nicht überein. Weiter wird gezeigt, dass beim Metall-Isolator-Übergang von der PM- in die AFI-Phase strukturelle Änderungen den Änderungen der elektronischen und magnetischen Eigenschaften vorausgehen. Dies deutet darauf hin, dass der Metall-Isolator Übergang strukturell getrieben wird. Für ZnV2O4 werden charakteristische Unterschiede der lokalen Eigenschaften zwischen Pulverproben und Einkristallen gefunden, die entweder von Verspannungen der Kristalle herrühren oder von Anisotropien der elektronischen Zustände verursacht werden.