Die Wissenschaftliche Einrichtung
Kristallzucht setzt ihre Schwerpunkte auf die Anwendung, die Verbesserung und die Neuentwicklung von Techniken zum Wachsen von großen und qualitativ hochwertigen Kristallen aus Schmelzen, Lösungen oder aus der Gasphase. Dabei finden folgende Methoden Anwendung, die Traveling Solvent Floating Zone Methode, Wachstum aus der Lösung mit Flussmittel oder Keim an der Oberfläche, Gasphasentransport, Bridgman, Czochralski und Wachstum unter hydrothermalen Bedingungen. Unvermindertes Interesse besteht an den Cuprat-Supraleitern, u. a. an REBa
2Cu
3O
7-d (RE = Seltenerd-Element), YBa
2Cu
4O
8,Bi
2Sr
2Ca
n-1Cu
nO
2+4n+d. (n = 1,2,3) und Bi
2Sr
2-xLa
xCuO
6. Beispielsweise wird in einlagigem Bi
2Sr
2-xLa
xCuO
6 bei parallel zu den Ebenen angelegtem Feld oberhalb des supraleitenden Bereichs eine Ladungsdichtewelle induziert. Einkristalle von Fe-basierten Supraleitern wurden mit einer modifizierten Flussmethode erzeugt. Es stellte sich heraus, dass mit Co dotiertes KFeCoAs
2 und die Mutterverbindung BaFe
2As
2 isoelektronisch sind. Durch die Dotierung von BaFe
2As
2 mit Mn treten strukturelle magnetische Fluktuationen auf. Qualitativ hochwertige Kristalle des topologischen Supraleiters Cu
xBi
2Se
3 (x ≈ 0,8, 1,0, 1,2 and 1,5) wurden mit einer modifizierten Bridgman-Methode erhalten. Magnetische und elektrische Transport-Messungen an Cu
0.10Bi
2Se
3 Einkristallen zeigten einen deutlichen Peak-Effekt. Einkristalle der hybriden organisch-anorganischen Perovskite CH
3NH
3PbX
3, die in Solarzellen Anwendung finden, wurden mit Halogenwasserstoffen aus Lösung erzeugt. Ein weiterer Forschungshöhepunkt ist das hydrothermale Wachstum von (Li
1−xFe
x)OHFeSe (11111). In Zusammenarbeit mit der Abteilung Takagi wurde damit begonnen, Kristalle unter hohem Druck wachsen zu lassen. Dazu wurden neuartige Hochdruckzellen entwickelt. Schließlich richtet sich unser Augenmerk auf die Suche nach neuen interessanten Materialien für Festkörperphysik und -chemie, die sich für die Kristallzucht eignen.
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