Phasendiagramm von Ca2-xSrxRuO4

•Paul Steffens1, O. Friedt1, M. Braden1, T. Lorenz1, J. Baier1, P. Adelmann2, G. Andre3, S. Nakatsuji4 und Y. Maeno4
3Laboratoire Leon Brillouin, F-91191 Gif-sur Yvette Cedex
4Department of Physics, Kyoto University, 606-8502 Japan
1II. Physikalisches Institut Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln
2Forschungszentrum Karlsruhe, IFP, D-76021 Karlsruhe

Die Substanzreihe Ca2-xSrxRuO4, die den Spin-Triplet-Supraleiter Sr2RuO4 mit dem antiferromagnetischen Isolator Ca2RuO4 verbindet, ist Gegenstand unserer Untersuchungen. Unterschiedliche Ionenradien von Ca2+ und Sr2+ erzeugen ausgehend vom unverzerrten Sr2RuO4 strukturelle Änderungen, die bei Ca2RuO4 schließlich zu einer gleichzeitigen Verdrehung, Verkippung und Abflachung der RuO6-Oktaeder führen, was drastische Auswirkungen auf die elektronischen und magnetischen Eigenschaften des Kristalls hat. [1]

Neue Untersuchungen beziehen sich auf den Einfluss orbitaler Freiheitsgrade und die Hochdruckphase von Ca2RuO4. Ähnlich wie Temperaturerhöhung überführen Drücke ab etwa 7 kbar Ca2RuO4 aus der isolierenden in eine metallische Phase, die sich außerdem durch ferromagnetische Ordnung bei tiefen Temperaturen auszeichnet [2]. Durch die Aufklärung der Hochdruckstruktur insbesondere im Hinblick auf die wesentlichen Strukturverzerrungen ergeben sich starke Hinweise auf einen direkten Zusammenhang zwischen diesen und den magnetischen Eigenschaften. [1] O. Friedt et al.; Phys. Rev. B 63, 174432 [2] Nakamura et al.; Phys. Rev. B 65, 220402