Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

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

TT 30.14: Poster

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

Spin- und Metall-Isolator-Übergang in La_1−xEu_xCoO₃ — •M. Kriener, J. Baier, H. Kierspel, T. Lorenz, A. Reichl, C. Zobel, S. Jodlauk und A. Freimuth — II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 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 (T > 30 K) wird auch das e_g-Orbital mit Elektronen thermisch besetzt, und es entwickelt sich ein magnetisches Moment. Bei etwa 500 K durchläuft die Substanz einen Metall-Isolator-Übergang. Die Dotierung mit isovalentem Eu bietet die Möglichkeit der gezielten Einstellung von Spin- und Ladungsträgerlücke sowie Metall-Isolator-Übergangstemperatur. Unverstanden ist bislang, warum die Größe der Spinanregungslücke so stark von der der Ladungsanregungslücke abweicht. Wir diskutieren Suszeptibilität, Widerstand, thermische Ausdehnung, spezifische Wärme und Wärmeleitfähigkeit von La_1−xEu_xCoO₃ innerhalb eines Modells, das eine Jahn-Teller-Aufspaltung des magnetischen Zustandes miteinbezieht. Wir führen den starken Anstieg beider Lücken auf eine systematische Zunahme des Kristallfeldes auf Grund der La-Substitution durch das kleinere Eu zurück. Die Ladungslücke wächst dabei stärker, da wegen der strukturellen Verzerrung die Leitungsbandbreite kleiner wird. Obiges Modell erklärt auch, daß im Bereich des Spinübergangs die thermische Ausdehnung stark erhöht und die Wärmeleitfähigkeit unterdrückt wird. Gefördert von der DFG durch den SFB 608.