Magnetische und strukturelle Eigenschaften von LuFe2 und verwandten Systemen unter hohem Druck

Inhaltsangabe:Einleitung:

Diese Diplomarbeit handelt von magnetischen und strukturellen Untersuchungen über die Materialklasse der Laves Phasen unter hohem Druck. Es wurde die Diamantstempeltechnik in Verbindung mit Synchrotronstrahlung als Anregungslichtquelle verwendet. Die magnetischen Eigenschaften wurden mit nuklearen Vorwärtsstreuung, spinabhängiger Röntgenabsorption und Mössbauerspektroskopie ermittelt, die Struktureigenschaften mit energie- und winkeldispersiver Röntgenbeugung. Die Messungen erfolgten an der europäischen Synchrotronstrahlungsquelle (ESRF) in Grenoble und am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg.

Gang der Untersuchung:

Die Arbeit gliedert sich in den folgenden Punkten:

Darstellung der physikalischen Grundlagen: Synchrotronstrahlung; Mössbauereffekt; Hyperfeinwechselwirkungen; Festkörpermagnetismus; Laves Phasen.

Darstellung der Messmetoden: Nukleare Vorwärtsstreuung; Mössbauerspektroskopie; Röntgenbeugung; Spinabhängige Röntgenabsorption.

Diskussion der Messergebnisse: Röntgenbeugung an LuFe2, GdFe2, NdCo2; Kernstreuung an LuFe2; Spinabhängige Röntgenabsorption an LuFe2.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:

1.Einleitung3

2.Physikalische Grundlagen7

2.1Synchrotronstrahlung7

2.1.1Grundsätzliche Merkmale7

2.1.2Synchrotronstrahlungsquellen10

2.1.2.1Speicherring10

2.1.2.2Strahleinbauten11

2.1.3Eigenschaften der Synchrotronstrahlung13

2.2Der Mössbauereffekt14

2.3Hyperfeinwechselwirkungen16

2.4Festkörpermagnetismus19

2.5Laves-Phasen21

3.Experimentelle Methoden25

3.1Mössbauerspektroskopie25

3.2Resonante Kernstreuung mit Synchrotronstrahlung26

3.2.1Elastische Kernstreuung27

3.2.1.1Kollektiver Zerfall28

3.2.1.2Quantenschwebung29

3.2.2Prinzip der NFS-Messmethode29

3.2.2.1Messkomponenten der NFS-Spektroskopie30

3.2.2.2NFS-Datenauswertung31

3.3Röntgenbeugung32

3.3.1Energiedispersive Röntgenbeugung33

3.3.2Winkeldispersive Röntgenbeugung34

3.3.3XRD-Datenauswertung36

3.4Spinabhängige Röntgenabsorption37

3.5Hochdrucktechnik41

3.5.1Druckmessung43

4.Darstellung der Ergebnisse45

4.1Röntgenbeugung an LuFe2, GdFe2 und NdCo245

4.1.1LuFe247

4.1.1.1Phasenübergang C15 nach C14 in LuFe2?53

4.1.1.2Temperaturabhängige Hochdruckmessungen57

4.1.2GdFe260

4.1.3NdCo263

4.2Resonante Kernstreuung an LuFe267

4.2.157Fe-Mössbauerspektroskopie67

4.2.2Mössbauerspektroskopie mit Synchrotronstrahlung71

4.3Spinabhängige Röntgenabsorption an LuFe277

5.Zusammenfassung85

A.Datentabelle87

B.Eisenkomplex91