Analyse magnetischer Strukturen an Seltenerd-Cu2-Verbindungen mittels magnetischer Röntgen- und Neutronenbeugung

Die intermetallischen Verbindungen der RCu2-Serie (R = Seltenerd-Elemente) zeigen eine ungewöhnliche Vielfalt von magnetischen Strukturen in Abhängigkeit von Temperatur und äußerem Magnetfeld. Diese Vielfalt ist verursacht durch das Wechselspiel von indirekter Austauschwechselwirkung und anisotropem kristallelektrischen Feld. Die RCu2-Verbindungen kristallisieren in der CeCu2-Struktur, welche als orthorhombische Verzerrung der hexagonalen AlB2-Struktur verstanden werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, RCu2-Verbindungen mit magnetischer Röntgenbeugung bzw. resonanter magnetischer Röntgenstreuung zu untersuchen, teilweise ergänzt durch Neutronenbeugungsexperimente. Dem zur Neutronenbeugung komplementären Charakter der Röntgenmethoden entspricht es, dass dabei spezielle Details der magnetischen Strukturen untersucht werden. Zusätzlich zur Untersuchung der magnetischen Eigenschaften und Strukturen und zur Suche nach den Ursachen für die auftretenden Phasenübergänge werden magnetoelastische Kopplungen in der pseudohexagonalen Substanzgruppe betrachtet (R = Nd, Gd, Tb, Dy). Der Zusammenhang von kristalliner und magnetischer Struktur wird auch unter Variation und Mischung der Elemente auf dem Seltenerd-Platz erforscht (Tb(1-x)DyxCu2, Tb(1-x)PrxCu2, Dy(1-x)YxCu2). Für die Untersuchung des elementspezifischen Magnetismus bei Vorhandensein mehrerer magnetischer Atomsorten in einem Kristall ist dabei die resonante magnetische Röntgenstreuung die einzig verfügbare Methode. Im Tb0.5Dy0.5Cu2 wird dabei ein unerwartetes Verhalten im Temperaturverlauf der magnetischen Strukturen beobachtet. Ergebnisse aus ergänzenden Neutronenbeugungsexperimenten werden ebenfalls vorgestellt und mittels Rietveld-Verfeinerung der kristallinen und magnetischen Strukturen ausgewertet. Im Ergebnis der Arbeit sind die untersuchten magnetischen Strukturen näher bekannt. Magnetoelastische Wechselwirkungen werden unter Verwendung von Beugungsmethoden neuartig gemessen.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Technische Universität Dresden

Year

2002

Author dc:creator

• Schneidewind, Astrid

Contributors dc:contributor

• Loewenhaupt, Michael
• Brückel, Thomas
• Heger, Gernot

• Antiferromagnete (PACS=75.50.Ee)
• Magnetische Anisotropie (PACS=75.30.Gw)
• Magnetische Phasenübergänge (PACS=75.30.Kz)
• Magnetische Strukturen (PACS=75.25.+z)
• Magnetoelastische Effekte (PACS=75.80.+q)
• Neutronendiffraktion (PACS=61.12.-q)
• Röntgendiffrak
• Antiferromagnetics (PACS=75.50.Ee)
• Magnetic anisotropy (PACS=75.30.Gw)
• Magnetic phase transitions (PACS=75.30.Kz)
• Magneto-elastic effects (PACS=75.80.+q)
• Neutron diffraction and scattering (PACS=61.12.-q)
• Spin arrangements in magnetically ordered mat