Optische Untersuchungen an EU(x)Sr(1-x)S

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

I Physikalische Grundlagen

1. Die geschichtliche Entwicklung

2. Optische Spektren und magnetische Rotverschiebung in den Eu - Chalkogeniden

3. Theoretische Modelle

a) Bandmodelle

b) Exzitonen - Modell

c) Erklärung der magnetischen Rotverschiebung in beiden Modellen

4. Magnetische und optische Eigenschaften von EuxSr1-xS

II Meßapparate

1. Das Cary 14

a) Optik

b) Elektronik

2. Der Kryostat

III Probenpräparation

1. Herstellung der Proben

2. Kontrolle der Zusammensetzung mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)

3. Kontrolle der Struktur der Proben mittels Röntgenbeugungsanalyse

IV Ergebnisse und Diskussion

1. Absorption bei Zimmertemperatur

2. Reflexion bei Zimmertemperatur

3. Interpretation der Spektren

4. Absorption bei tiefen Temperaturen, magnetische Rotverschiebung

V Zusammenfassung

Zielsetzung und Themen

Die Arbeit untersucht das optische Absorptions- und Reflexionsverhalten sowie die magnetische Rotverschiebung des Verdünnungssystems Eu_xSr_1-xS, um die elektronische Bandstruktur und die magnetische Nahordnung in Abhängigkeit von Konzentration und Temperatur zu klären.

• Optische Messungen an dünnen aufgedampften Schichten mittels Cary 14 Spektrophotometer
• Analyse der Bandmodelle und Exzitonen-Modelle für Eu-Chalkogenide
• Methodik der Probenherstellung und röntgenanalytische Strukturkontrolle
• Diskussion der magnetischen Rotverschiebung im Bereich der Spinglasphänomene
• Vergleich zwischen theoretischen Modellen und experimentellen Spektrendaten

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

I Physikalische Grundlagen: Erläutert die historische Entdeckung des Magnetismus in Eu-Chalkogeniden sowie die theoretischen Band- und Exzitonenmodelle zur Interpretation optischer Daten.

II Meßapparate: Beschreibt den Aufbau und die Funktion des Cary 14 Spektrophotometers sowie des verwendeten Kryostaten für Messungen bei tiefen Temperaturen.

III Probenpräparation: Detailliert die Herstellung der Eu_xSr_1-xS Proben und die analytischen Verfahren zur Überprüfung ihrer chemischen Zusammensetzung und kristallinen Struktur.

IV Ergebnisse und Diskussion: Präsentiert und interpretiert die experimentell ermittelten Absorptions- und Reflexionsspektren sowie die magnetische Rotverschiebung im Hinblick auf das gewählte physikalische Modell.

V Zusammenfassung: Fasst die wesentlichen Erkenntnisse über die Abhängigkeit der optischen Eigenschaften von der Eu-Konzentration und die magnetische Nahordnung zusammen.

Schlüsselwörter

Europium, Strontium, Chalkogenide, magnetische Rotverschiebung, Absorption, Reflexion, Spektroskopie, Spinglas, Exzitonen, Bandmodell, Kristallstruktur, Curie-Temperatur, Röntgenfluoreszenzanalyse, Festkörperphysik, Magnetismus.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der physikalischen Untersuchung optischer und magnetischer Eigenschaften des Mischsystems Eu_xSr_1-xS durch Absorptions- und Reflexionsmessungen.

Welches Ziel verfolgt die Arbeit?

Das primäre Ziel ist es, das Verhalten des Verdünnungssystems bei verschiedenen Konzentrationen zu untersuchen, um die elektronische Bandstruktur und die magnetische Nahordnung zu ergründen.

Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?

Die Arbeit verknüpft experimentelle Spektroskopie mit theoretischen Modellen des Magnetismus und der Halbleiterphysik, insbesondere unter Berücksichtigung von Spinglasphänomenen.

Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?

Verwendet werden optische Spektroskopie mit einem Cary 14, die Röntgenfluoreszenzanalyse zur Konzentrationsbestimmung sowie Röntgenbeugung zur Untersuchung der Probenstruktur.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen, die Beschreibung der experimentellen Apparaturen, die Probenherstellung und die detaillierte Auswertung der Messergebnisse.

Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit charakterisieren?

Charakteristische Begriffe sind Eu-Chalkogenide, magnetische Rotverschiebung, optische Absorption, Exzitonen-Modell und Spinglas-Verhalten.

Welche Rolle spielt die Strontium-Verdünnung?

Die schrittweise Substitution von Eu durch diamagnetisches Sr erlaubt es, den Übergang vom Ferromagnetismus hin zum Spinglas-Verhalten systematisch zu beobachten.

Wie wurde die strukturelle Qualität der Proben sichergestellt?

Die Proben wurden mittels Debye-Kameras und Röntgen-Goniometern untersucht, um die kubische NaCl-Struktur und die Orientierung der aufgedampften Filme zu validieren.