Magnetische und Kristallstruktur von Ca2-xSrxRuO4

•O. Schumann1, O. Friedt1, P. Steffens1, R. Müller1, G. Andre2, P. Adelmann3, S. Nakatsuji4, Y. Maeno4 und M. Braden1
1II. Physikalisches Institut, Universität zu Köln
2Laboratoire Léon Brillouin
3Forschungszentrum Karlsruhe, IFP
4Department of Physics, Kyoto University

Die Ersetzung von Sr durch das isovalente und kleinere Ca führt zu dem sehr vielfältigen Phasendiagramm von Ca2-xSrxRuO4 [1-4], das den Spin-triplet Supraleiter Sr2RuO4 mit dem antiferromagnetisch geordneten Mott-Isolator Ca2RuO4 verknüpft. Mittels verschiedener Neutronendiffraktionstechniken haben wir sowohl die Kristall- als auch die magnetische Struktur eingehend untersucht. Strukturelle Verzerrungen sind zunächst durch Verdrehungen der RuO6-Oktaeder charakterisiert, wobei eine unterschiedliche Kopplung zwischen den Ebenen zu 5 verschiedenen Strukturtypen führt. Zusätzlich zu den Oktaeder-Drehungen beoabachtet man Stauchungen oder Dehnungen der Oktaeder, die eng mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften (Metamagnetismus, heavy-Fermion-Verhalten, verschiedene Ordnungsschema, Metall-Isolator-Übergang) verbunden sind.

[1] S.Nakatsuji et al., Phys. Rev. Lett. 84, 2666 (2000)

[2] M.Braden et al., Phys. Rev. B 58, 847 (1998)

[3] O.Friedt et al., Phys. Rev. B 63 174432 (2001)

[4] S.Nakatsuji et al., Phys. Rev. Lett. 90, 137202 (2003)