Spektroskopische Untersuchung exotischer Phasen in hochspinpolarisierten Supraleitern
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Beschreibung
Die elektronischen Eigenschaften eines Systems sind entscheidend für die Stabilisierung supraleitender Zustände. Die Kernspinresonanz-Spektroskopie bietet als Methode lokaler Sonden die Möglichkeit, mikroskopische Informationen über die Paarkopplungsmechanismen von Quasiteilchen zu gewinnen. In der vorliegenden Arbeit werden zwei Materialien vorgestellt, die ungewöhnliche supraleitende Phasen bei hohen Magnetfeldern zeigen. In dem eisenbasierten Supraleiter FeSe ist die Fermienergie besonders klein und ähnlich groß wie die supraleitenden Energielücken. In Magnetfeldern, deren korrespondierende Zeeman-Energie in derselben Größenordnung wie diese Energien liegen, können die elektronischen Eigenschaften dieses Systems mit denen des BCS-BEC-Übergangsbereichs beschrieben werden. FeSe bietet daher die seltene Möglichkeit, eine supraleitende Phase in diesem Bereich in einem Festkörper zu untersuchen. Im organischen Supraleiter β‘‘-(ET)2SF5CH2CF2SO3 wurde der Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO)-Zustand untersucht. Erst kürzlich, 50 Jahre nach der theoretischen Beschreibung dieses Zustandes, konnte seine Existenz mikroskopisch experimentell nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit ist unter anderem eine detaillierte Analyse der räumlich inhomogenen Verteilung der lokalen Spinsuszeptibilität dargestellt.
Die elektronischen Eigenschaften eines Systems sind entscheidend für die Stabilisierung supraleitender Zustände. Die Kernspinresonanz-Spektroskopie bietet als Methode lokaler Sonden die Möglichkeit, mikroskopische Informationen über die Paarkopplungsmechanismen von Quasiteilchen zu gewinnen. In der vorliegenden Arbeit werden zwei Materialien vorgestellt, die ungewöhnliche supraleitende Phasen bei hohen Magnetfeldern zeigen. In dem eisenbasierten Supraleiter FeSe ist die Fermienergie besonders klein und ähnlich groß wie die supraleitenden Energielücken. In Magnetfeldern, deren korrespondierende Zeeman-Energie in derselben Größenordnung wie diese Energien liegen, können die elektronischen Eigenschaften dieses Systems mit denen des BCS-BEC-Übergangsbereichs beschrieben werden. FeSe bietet daher die seltene Möglichkeit, eine supraleitende Phase in diesem Bereich in einem Festkörper zu untersuchen. Im organischen Supraleiter β‘‘-(ET)2SF5CH2CF2SO3 wurde der Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO)-Zustand untersucht. Erst kürzlich, 50 Jahre nach der theoretischen Beschreibung dieses Zustandes, konnte seine Existenz mikroskopisch experimentell nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit ist unter anderem eine detaillierte Analyse der räumlich inhomogenen Verteilung der lokalen Spinsuszeptibilität dargestellt.
Autor*in
Sebastian Molatta
Themen in »Spektroskopische Untersuchung exotischer Phasen in hochspinpolarisierten Supraleitern«
BCS-BEC crossover BCS-BEC-Übergang FFLO Fe-based superconductors Fe-basierte Supraleiter FeSe Festkörperphysik Kernspinresonanz Modulationsamplitude NMR Physik Relaxometrie Spektroskopie Supraleitung dynamic spin susceptibility