Streifenphasen in Nickelaten und Kupraten

 

 

 

Hinweise auf eine spontane elektronische Phasenseparation innerhalb der zweidimensionalen CuO2- oder NiO2-Ebenen beobachtet man in verschiedenen Experimenten. Dieser Effekt wird als eine Modulation der Ladungsdichte und (alternierend dazu) des Spinmoments in Form von Streifen verstanden. Der Modulationsvektor ist inkommensurabel und hängt von der Dotierung und der untersuchten Verbindung ab.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die eindeutigsten Evidenzen für Streifenphasen werden in der Neutronenstreuung an (La,Sr)2NiO4 beobachtet. Die inkommensurabel aufgespaltenen Streureflexe können in eine Modulation der Ladung und des Spins separiert werden. Die nichtsupraleitenden Nickelate und die supraleitenden (La,Sr)-Kuprate unterscheiden sich in der Orientierung der Streifen bezgl. der Übergangsmetall-Sauerstoff-Bindungen und der Dynamik dieser Objekte. In Hochtemperatur-Supraleitern geht man allgemein von dynamischen, fluktuierenden Streifen aus, während die Streifen in den Nickelaten statisch sind. Die Spinmodulation entspricht gleichzeitig einer Antiphasen-Domänengrenze. Dies ist in einigen theoretischen Modellen ein wichtiger Aspekt.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Evidenzen für Streifenkorrelationen von Spins und Ladungsträgern in Hochtemperatur-Supraleitern und verwandten Verbindungen [J.M. Tranquada, et al., Nature 375, 561 (1995)].  

 

Weiterhin wird experimentell eine Korrelation zwischen der Inkommensurabilität, der Dotierung und der supraleitenden Sprungtemperatur beobachtet. Die Inkommensurabilität entspricht einem gewissen Abstand oder Periodizität der Ladungsmodulation, die wiederum auf die Topologie der zwei- und Dreibeinleitern abgebildet werden können.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Ausbildung der Streifenphasen kann auch mittels optischer Spektroskopie untersucht werden. In der optischen Leitfähigkeit beobachtet man eine elektronische Anregungslücke (Ladungs-Pseudogap) sowie Phononenanomalien bei niedrigeren Frequenzen (Fano-Linienform), die auf eine lokale Leitfähigkeit entlang der eindimensionalen Streifen schließen lassen. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Weiterführende Literatur

Stripe Conductivity in La1.775Sr0.225NiO4, Yu.G. Pashkevich, V.A. Blinkin, V.P. Gnezdilov, V.V. Tsapenko, V.V. Eremenko, P. Lemmens. M. Fischer, M. Grove, G. Güntherodt, L. Gegiorgi, P. Wachter, J.M. Tranquada, D.J. Buttrey, Phys. Rev. Lett. 84, 3919 (2000).  

 


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p.lemmens-at-tu-bs.de, letzte Änderung: 15.10.2004