Müller, Stephan: Magnetische Hyperfeinwechselwirkungen in den metamagnetischen seltenen Erd-Kobalt Laves Phasen RCo2. - Bonn, 2003. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-01090
@phdthesis{handle:20.500.11811/1833,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-01090,
author = {{Stephan Müller}},
title = {Magnetische Hyperfeinwechselwirkungen in den metamagnetischen seltenen Erd-Kobalt Laves Phasen RCo2},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2003,
note = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Studium der magnetischen Eigenschaften der RCo2 Laves Phasen (R = Pr, Nd Sm (leichte Seltene Erden) und Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm (schwere Seltene Erden)) durch Messung magnetischer Hyperfeinwechselwirkungen. Dieser Begriff beschreibt die Wechselwirkung zwischen den magnetischen Momenten von Kernzuständen und Magnetfeldern, die auf diese Kerne einwirken. Die starken magnetischen Hyperfeinfelder in ferromagnetischen Metallen werden in den meisten Fällen hauptsächlich durch die Spinpolarisation der s-Leitungselektronen hervorgerufen, die mit der Austauschkopplung in solchen Systemen einhergeht. Die Messung von Hyperfeinfeldern liefert deshalb Informationen über die Austauschwechselwirkungen, die zu spontaner magnetischer Ordnung führen. Im Falle der RCo2 -Verbindungen sind unter anderem Einblicke in die relativen Stärken der 3d-3d-, 4f-4f- und der 3d-4f- Kopplungen zu erwarten.
Besondere Aufmerksamkeit bei der theoretischen und experimentellen Untersuchung der RCo2 -Verbindungen ist in der Vergangenheit der Frage nach der Ordnung der magnetischen Phasenübergänge gewidmet worden. Die von Bloch et al. [BLO75] auf der Grundlage des Konzeptes von Wohlfahrt und Rhodes [WOH62] entwickelte Theorie metamagnetischer Phasenübergänge führt auf eine Korrelation zwischen der Ordnungstemperatur und der Ordnung des Phasenübergangs. Danach erwartet man für Ordnungstemperaturen unterhalb von etwa 250 K Phasenübergänge 1. Ordnung, für höhere Ordnungstemperaturen Phasenübergänge 2. Ordnung. Bis auf zwei Ausnahmen wird die Bloch´sche Theorie durch die experimentellen Befunde bestätigt: Mit verschiedenen experimentellen Methoden sind für R = Gd, Tb, Sm Übergänge 2. Ordnung, für R = Dy, Ho, Er Übergänge 1. Ordnung beobachtet worden. Die Ausnahmen bilden PrCo2 und NdCo2, denen man bislang aufgrund experimenteller Daten im Widerspruch zur Bloch´schen Theorie Übergänge 2. Ordnung zugeschrieben hat.
Im Hinblick auf die Kontroverse um PrCo2 und NdCo2 ist im Rahmen dieser Arbeit eine detaillierte Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der magnetischen Hyperfeinfelder in allen RCo2 -Verbindungen mit Ausnahme von TmCo2 durchgeführt worden. Da die magnetischen Hyperfeinfelder ein direktes Maß der Magnetisierung der Verbindung darstellen, gibt deren Temperaturabhängigkeit mit hoher Genauigkeit Aufschluss über die Ordnung der magnetischen Phasenübergänge.
In dieser Arbeit ist die Methode der gestörten γ-γ-Winkelkorrelation (im Englischen: Perturbed Angular Correlation - PAC) eingesetzt worden, die eine Beobachtung der Kernspinpräzession infolge der Hyperfeinwechselwirkung ermöglicht. Das Verfahren verwendet radioaktive Sondenkerne, bei deren Zerfall Kaskaden zweier aufeinander folgender γ-Quanten emittiert werden und besteht in der zeitlich differentiellen Messung der Anisotropie der Koinzidenz-Zählrate dieser beiden γ-Quanten. Die PAC-Methode erfordert immer die Dotierung der zu untersuchenden Substanzen mit geeigneten radioaktiven Sondenatomen. Die Probenherstellung ist deshalb im Allgemeinen deutlich aufwendiger als bei anderen hyperfeinspektroskopischen Verfahren, die mit stabilen Kernen arbeiten. Zu den Vorteilen der PAC-Methode zählen die geringe Konzentration der Sondenatome (≤ 10-6) und die Temperaturunabhängigkeit der Anisotropie und damit der Größe des Mess-Effektes. In der vorliegenden Arbeit ist die Sonde 111In/111Cd eingesetzt worden, in deren Zerfall eine für zeitlich differentielle PAC-Messungen besonders günstige γ-γ-Kaskade auftritt.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/1833}
}

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