Hochkorrrelierte Elektronensysteme mit der CaCu5 Struktur

Unter den Selten-Erd Elementen weisen Ce und Yb auf Grund der Instabilität ihrer 4f Elektronen-Orbitale die größte Vielfalt physikalischer Phänomene auf. In Abhängigkeit von den chemischen Bindungsverhältnissen werden für diese Verbindungen magnetische Ordnungszustände, Heavy-Fermion-Verhalten, Valenzinstabilität und/oder Supraleitung beobachtet. Einflüsse der chemischen Umgebung (z.B. Variationen der Elektronendichte) in den einzelnen Verbindungen können aber nur verglichen werden, wenn Parameter wie die Kristallstruktur konstant bleiben. Die Verbindungen vom CaCu 5 (Haucke) Typ sind unter den intermetallischen Verbindungen des Ce und Yb am weitesten verbreitet und umfassen binäre als auch ternäre Vertreter variabler Zusammensetzungen Ce(Yb)M jXk (j+k=5). Hier sind M Metalle der Übergangselemente und X Elemente der Platinmetallgruppe. Im Rahmen des gemeinsamen Projektes hat eine intensive Erforschung der oben genannten Problemkreise in den ersten beiden Projektjahren eine enorme Vielfalt physikalischer Eigenschaften in Legierungssystemen erschlossen, die auf die hexagonale CaCu 5 Struktur aufbauen. Die Untersuchungen haben magnetische-, Transport- und thermische- Eigenschaften eingeschlossen. Obwohl einige Resultate schon in einer Reihe gemeinsamer wissenschaftlicher Veröffentlichungen vorgestellt wurden, erfordert der große Umfang der bis jetzt ermittelten Ergebnisse vor der geplanten Veröffentlichung weitere detaillierte und tiefgreifende Studien in beiden beteiligten Partner-Institutionen. Aus diesem Grund wäre es für beide beteiligten Forschungs-Partner im höchsten Maße erstrebenswert, das bilaterale Forschungsprojekt für ein weiteres Jahr zu verlängern. Ein entsprechender Antrag wurde simultan durch unseren Projektpartner Prof. SERENI beim Argentinischen Forschungsfonds CONICET eingebracht. Zur Abschluß der begonnenen Untersuchungen sind eine Reihe verschiedener komplementärer Messungen vorgesehen: 1) a.c. und d.c. magnetische Susceptibilitätsmessungen zwischen 0.4 und 300 K und isotherme Magnetisierung in magnetischen Feldern bis zu 8 Tesla 2) Messung des elektrischen Widerstands, der thermischen Leitfähigkeit und der Thermokraft zwischen 0.3 und 300K in magnetischen Feldern bis zu 14 Tesla und unter hydrostatischem Druck bis zu ca. 100 kbar. 3) Messung der spezifischen Wärme zwischen 0.3 und 300K in magnetischen Feldern bis zu 4 Tesla. Die Proben werden dazu im polykristallinem Zustand bzw. in einzelnen Fällen in Form von Einkristallen hergestellt. Die Untersuchungen werden an den komplementären Einrichtungen im österr. bzw. argentinischen Labor durchgeführt d. h. in Abhängigkeit vom Typ der Untersuchung, vom Temperaturbereich, magnetischen Feld- und Druck-bereich. Für die Verlängerung des Projektes sind folgende Schritte geplant: i. Herstellung weiterer ausgesuchter Legierungsproben wie z.B. Rh/Pd Ersatz in CeRh 3 B2 und Charakterisierungsmessungen sowie Vergleich der Resultate unter den Proben mit verschiedener Zusammensetzung. ii. Evaluierung der physikalischen Eigenschaften (magnetische Ordnung, Heavy Fermion und nicht-Fermi- Liquid Verhalten, Valenzinstabilitäten etc.) iii. Diskussion der erhaltenen Resultate, Erarbeiten und Analyse von Korrelationen der physikalischen Eigenschaften und Vorbereitung der gemeinsamen Publikationen. Insbesondere im Punkt iii) ist der gegenseitige Besuch und die gemeinsame Diskussion unter den Projektpartnern unerläßlich. Die gemeinsam erarbeiteten Erkenntnisse werden in internationalen wissenschaftlichen Zeitschriften mit strengem Refereeing veröffentlicht, um die Qualität der wissenschaftlichen Arbeit sicherzustellen.