Multiparametrische Untersuchungen von Chalkogenid-Phasenwechselmaterialien und gemischtvalenten Vanadiumoxiden
Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen Kristallstruktur, elektronischer Konfiguration und gitterdynamischen Eigenschaften mit experimentellen Techniken an Synchrotron- und Neutronenquellen sowie Labor-Röntgenbeugung unter extremen Bedingungen.
Unsere Untersuchungen konzentrieren sich auf Phasenwechselmaterialien (z. B. GeTexSe1-x, Sb2Te3-xSex), wobei wir uns besonders für Kristallstrukturen, Bindungseigenschaften und Gitterdynamik in Abhängigkeit von chemischer Zusammensetzung und Druck interessieren.
Die Untersuchungen werden auf das Studium von Mott-Systemen (VxOy) erweitert, die als Brücke zwischen Phasenwechsel- und Valenzwechselmaterialien angesehen werden können. Hier zielen wir auf die Charakterisierung der Druck-Temperatur-Phasendiagramme sowie die Kontrolle der Volumenausdehnung durch multiparametrische Untersuchungen und die Identifizierung von Sauerstoffdiffusionswegen in gemischtvalenten Vanadiumoxiden ab.
Das Projekt ist eingebettet in den SFB 917 (Projekt A5) und wird in enger Kooperation mit der Gruppe von Prof. R. Dronskowski am Institut für Anorganische Chemie realisiert, wo ergänzende theoretische Berechnungen durchgeführt werden.
Kontaktpersonen:
Prof. Dr. Karen Friese
Dr. Andrzej Grzechnik
Publikationen:
M. G. Herrmann, R. P. Stoffel, I. Sergueev, H.-C. Wille, O. Leupold, M. Ait Haddouch, G. Sala, D. L. Abernathy, J. Voigt, R. P. Hermann, R. Dronskowski, K. Friese (2020). Lattice dynamics of Sb2Se3 from inelastic neutron and X-ray scattering; Physica Status Solidi B: Basic Solid State Physics 2020, 2000063 (7pp).
M. Küpers, R. P. Stoffel, B. Bong, M. G. Herrmann, Z. Li, A. Meledin, J. Mayer, K. Friese, R. Dronskowski (2020). Preferred selenium incorporation and unexpected interlayer bonding in the layered structure of Sb2Te3-xSex . Z. Naturforsch. B 2020, 75, 41-50.
I. Sergueev, K. Glazyrin, M. G. Herrmann, P. Alexeev, H.-C. Wille, O. Leupold, A. May, K. Friese, R. P. Hermann (2019). High pressure nuclear inelastic scattering with backscattering monochromatization. J. Synch. Radiation 26, 1592-1599.
M. G. Herrmann, R. P. Stoffel, M. Küpers, M. Ait Haddouch, A. Eich, K. Glazyrin, A. Grzechnik, R. Dronskowski, K. Friese (2019). New insights on the GeSexTe1-x phase diagram from theory and experiment. Acta Crystallogr. B75, 246-256.
M. G. Herrmann, R. P. Stoffel, R. Dronskowski, K. Friese (2018). The low-temperature heat capacity of the Sb2Te3-xSex solid solution from experiment and theory. J. Phys.: Condens. Matter 30, 405702 (10pp).
A. Grzechnik, Y. Ueda, T. Yamauchi, M. Hanfland, P. Hering, V. Potapkin, K. Friese (2016). Pressure-induced non-superconducting phase of β-Na0.33V2O5 and the mechanism of high-pressure phase transitions in β-Na0.33V2O5 and β-Li0.33V2O5 at room temperature. J. Phys.: Condens. Matter, 28, 035401.
A. Grzechnik, J. Yeon, H.-C. zur Loye, K. Friese (2016). High-pressure behaviour of Cs2V3O8 . J. Solid State Chem. 238, 252-258.
A. Grzechnik, Y. Ueda, T. Yamauchi, M. Hanfland, P. Hering, V. Potapkin, K. Friese (2015). Structural stability of the Wadsley-type bronzes b -Ag0.33V2O5 and b -Li0.33V2O5 on compression: a break-down of the two-leg ladder system in the non-superconducting high-pressure phase of b -Li0.33V2O5 . Phys. Rev. B 91, 174113.
Förderung:
Dieses Projekt wird gefördert im Rahmen des SFB 917 „Nanoswitches“ (Projekt A5) der Deutschen Forschungsgemeinschaft.