Fermi surface studies on the organic superconductor kappa-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br and on the alkaline earth subnitride NaBa3N by means of magneto-quantum oscillations

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der elektronischen Strukturen zweier unterschiedlicher Festkörpersysteme auf der Grundlage magnetischer Quantenoszillationen.-- Der organische Supraleiterkappa-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br besteht aus einer Schichtstruktur, die zu einer hochgradig zweidimensionalen elektronischen Leitfähigkeit führt. Unter Ausnutzung des de Haas-van Alphen sowie des Shubnikov-de Haas Effekts wurde diese Substanz mittels magnetischer Drehmoment beziehungsweise Vierpunkt-Magnetotransport Messungen untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit konnten erstmals Quantenoszillationen inkappa-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br bei Umgebungsdruck beobachtet werden, was eine ausführliche Charakterisierung des elektronischen Grundzustandes ermöglichte. Shubnikov-de Haas Messungen wurden unter verschiedenem quasi-hydrostatischem Druck bis zu 12 kbar durchgeführt, mit dem Ergebnis einer umfassenden Beschreibung der Druckabhängigkeiten der elektronischen Eigenschaften.-- Das Erdalkali Subnitrid NaBa3N kann nach gegenwärtiger Vorstellung als ,,mikroskopisch geschäumtes Metall'' angesehen werden, in dem hexagonal angeordnete quasi-eindimensionale Ketten von ionisch gebundenem Ba3N in eine metallische Matrix eingebettet sind und abstoßend auf Leitungselektronen wirken. Als Folge dieser Bindungsverhältnisse sollten die Aufenthaltsorte der Leitungselektronen auf die atomar schmalen Bereiche zwischen den Ketten eingeschränkt sein, was Quantisierungseffekte erwarten läßt. De Haas-van Alphen Oszillationen konnten mit Hilfe der Drehmoment Methode in NaBa3N beobachtet werden. Dies erlaubte eine Untersuchung der elektronischen Strukturen und Eigenschaften des Systems sowie einen Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit jüngsten Bandstrukturrechnungen.