Iron pnictide superconductors [Elektronische Ressource] / Marcus Christian Tegel

Marcus Tegel

Informations

• Publié par: ludwig-maximilians-universitat_munchen
• Publié le: 01 janvier 2011
• Nombre de lectures: 49
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 26 Mo

Extrait

Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades
der Fakultät für Chemie und Pharmazie
der Ludwig-Maximilians-Universität München









Iron pnictide
superconductors













Marcus Christian Tegel
aus
Backnang

2011Erklärung
Diese Dissertation wurde im Sinne von § 13 Abs. 3 bzw. 4 der Promotionsordnung
vom 29. Januar 1998 (in der Fassung der vierten Änderungssatzung vom 26. No-
vember 2004) von Herrn Prof. Dr. Dirk Johrendt betreut.


Ehrenwörtliche Versicherung
Diese Dissertation wurde selbständig, ohne unerlaubte Hilfe erarbeitet.

München, 04.02.2011




_____________________________
Marcus Tegel








Dissertation eingereicht am 08.02.2011

1. Gutachter: Prof. Dr. Dirk Johrendt
2. Gutachter: Prof. Dr. Wolfgang Schnick

Mündliche Prüfung am 22.03.2011Danksagung
Herrn Prof. Dr. Dirk Johrendt danke ich herzlich für die Aufnahme in seinen Arbeits-
kreis, für die äußerst interessante Themenstellung, für viel forscherische Freiheit und
dennoch stetige und engagierte Unterstützung bei der Durchführung dieser Doktor-
arbeit. Herrn Prof. Dr. Wolfgang Schnick danke ich herzlich für die Übernahme des
Zweitgutachtens und für sein immer offenes Ohr bezüglich Wünschen und Vorschlä-
gen für den Arbeitskreis. Auch meinen weiteren Prüfern danke ich für ihre Bereit-
schaft, an meinem Rigorosum teilzunehmen.
Ein sehr großer Dank gilt allen Arbeitskreismitgliedern für ihre Hilfsbereitschaft, das
unglaublich tolle Arbeitsklima und einfach eine fantastische Zeit. Ich werde euch
total vermissen! Besonderen Dank geht natürlich an meinen Chef und Frau Marianne
Rotter für die tolle Zusammenarbeit in der „heißen Phase“ dieser Promotion. Sehr
möchte ich mich auch für spannende, hilfreiche und horizonterweiternde Diskussio-
nen vor allem bei Herrn Daniel Bichler und Frau Franziska Hummel und für Hilfe bei
vielen organisatorischen Problemen bei Frau Catrin Löhnert bedanken. Herrn Daniel
Bichler, Frau Bele Boeddinghaus, Frau Katharina Förg, Herrn Rainer Frankovsky,
Frau Gina Friederichs, Herrn Christoph Höller, Frau Franziska Hummel, Frau Petra
Jakubcová, Frau Marianne Rotter, Herrn Sebastian Schneider, Herrn Erwin Wiesen-
mayer und Frau Veronika Zinth danke ich für unendlich viel Motivation, die mir unse-
re gemeinsame Arbeits- und Freizeit gegeben hat. Auch bei allen anderen Mitarbei-
tern der Schwester-AKs Müller-Buschbaum, Schnick, Oeckler, Lotsch und Schmedt
auf der Günne möchte ich mich für die schöne gemeinsame Zeit bedanken.
Herrn Prof. Dr. Klaus Müller-Buschbaum danke ich herzlich für die kollegiale Atmo-
sphäre, die er mit nach München gebracht hat und für eine tolle Zusammenarbeit.
Herrn PD Dr. Oliver Oeckler danke ich für sein Engagement im kristallographischen
Bereich und für viele interessante Diskussionen fachlicher und privater Natur. Ein
herzliches Dankeschön gilt Herrn Christian Minke für seine Geduld bei der Anferti-
gung zahlreicher EDX-Spektren und Herrn Wolfgang Wünschheim für seinen Auf-
wand und seine Geduld mit meinen vielen Wünschen für die IT im Arbeitskreis.
Besonderen Dank geht auch an Daniel Lopez-Diaz und seine Kollegen vom Fraun-
hofer IAF in Freiburg für das Fräsen der Leitfähigkeits-Probenträger. Viel Dank ge-
bührt Herrn Prof. Dr. Thomas Fässler für fast drei Jahre Mitbenutzungsmöglichkeit
des SQUID an der TU München. In diesem Zuge möchte ich mich auch ganz herz-
lich bei Frau Bele Boeddinghaus für die tolle Zusammenarbeit und die vielen Hilfen
bedanken. Bei Herrn Dr. Rudi Hackl bedanke ich mich besonders herzlich für Rat,
Tat, Engagement und tollen Kaffee beim Bau des AC-Suszeptometers.
Ein ganz herzliches Dankeschön geht auch an Herrn Rainer Frankovsky, Frau Fran-
ziska Hummel und Herrn Erwin Wiesenmayer für das Korrekturlesen dieser Arbeit
und an Frau Isabell Staub für wichtige Impulse für meinen Dissertationsvortrag. Mein
besonderer Dank gilt meinen Eltern. Sie haben mir die Freiheit ermöglicht, das tun zu
dürfen, was mich fasziniert und begeistert.

Meinen ganz speziellen und herzlichen Dank möchte ich jedoch all meinen ehemali-
gen Forschungspraktikanten und Bacheloranden aussprechen: Marinus Auracher,
Masamitsu Egawa, Sabine Frohnapfel, Franziska Hummel, Sebastian Johansson,
Sebastian Lackner, Tanja Schmid, Tobias Stürzer, Veronika Weiß und Simon Welz-
miller – ohne euer Engagement wäre ein Gelingen dieser Arbeit in dieser Form nie-
mals möglich gewesen!






























“The meaning of things lies not in the things
themselves, but in our attitude towards them.”

(Antoine de Saint- Exupé ry)


Contents
1.   Introduction ....................................................................................... 1  
1.1   Electronic properties of the FePn superconductors ................................... 7  
1.1.1  General considerations ..................................................................... 7  
1.1.2  Proposed superconducting mechanism ........................................ 11  
1.2   Overview and motivation ........................................................................... 18  
2.   Methods ........................................................................................... 20  
2.1   Density functional theory 20  
2.2   Powder diffraction ..................................................................................... 21  
2.2.1  X-ray powder diffraction ................................................................. 21  
2.2.2  Neutron powder diffraction (elastic scattering) ............................... 22  
2.2.3  Simulation of powder patterns ....................................................... 23  
2.2.4  Rietveld refinements (general) ........................................................ 24  
2.2.5  TOPAS Academic launch mode control files (.inp templates) ........ 24  
Diffractometer specific templates ................................................... 25  
2.2.6  TOPAS Academic, special implementations .................................. 31  
HUBER G670 imaging plate intensity correction .............................. 31  
Le Bail-Jouanneaux anisotropy correction ...................................... 32  
Robust refinements ......................................................................... 34  
2.3   Single crystal diffraction ............................................................................ 35  
2.4   Inelastic neutron scattering ....................................................................... 36  
2.4.1  General ........................................................................................... 36  
2.4.2  Measurement details ...................................................................... 38  
2.5   Scanning electron microscopy, EDX ......................................................... 39  
2.6   Magnetic measurements ........................................................................... 39  
2.6.1  SQUID magnetometer .................................................................... 40  
2.6.2  AC susceptometer .......................................................................... 41  
2.7   Resistivity measurements ......................................................................... 41  
2.7.1  High vacuum refrigerator ................................................................ 42  
42.7.2   He exchange gas refrigerator ........................................................ 42  
i
2.8   Mössbauer spectroscopy .......................................................................... 42  
2.9   Specific heat .............................................................................................. 43  
2.10   Synthesis methods ................................................................................... 44  
2.10.1   Starting materials ........................................................................ 44  
2.10.2   Synthesis equipment and conditions ......................................... 46  
2.10.3   Standard synthesis method ....................................................... 46  
2.10.4   Tin flux ........................................................................................ 47  
2.10.5   NaCl / KCl flux ......................