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Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

In diesem Projekt werden wir potentielle neue Materialklassen von nichtzentrosymmetrischen magnetischen Materialien und solchen mit grossem Magnetowiderstand (CMR) erforschen, welche auf Eisen Perowskiten basieren. Synthesen dieser Verbindungen erfolgen unter hohem Sauerstoffdruck (bis zu 2000 bar). Dabei wird eine einzigartige Synthese-Apparatur verwendet (die frühere Sauerstoffhochdruck-Apparatur des Labors für Festkörperphysik der ETH Zürich), welche nunmehr in unserem Laboratorium zur Verfügung steht.
Bei diesem Projekt geht es um zwei wichtige Aspekte der Forschungsarbeit. Der erste Aspekt befasst sich mit der Nutzung von „Potential-Tabellen“ für Perowskit Oxide als Orientierung für die Suche nach neuen Materialien mit interessanten elektronischen und magnetischen Eigenschaften. Beim zweiten Aspekt dieses Projekts wird ein hoher Sauerstoffdruck während der Synthese angewendet. Dabei tritt der Druck eines aktiven Gases (zum Beispiel Sauerstoffdruck im Falle eines Oxids) in einem chemischen System als ein thermodynamischer Parameter auf und spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle wie die Temperatur. Wir sind überzeugt, dass dieses Projekt zu einer Entwicklung von neuen Materialien mit interessanten und potenziell anwendbaren elektronischen und magnetischen Eigenschaften führt.
Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts
Mit der technologischen Entwicklung steigt die Nachfrage nach neuen Materialien mit verbesserten mechanischen, thermischen, chemischen, magnetischen und elektronischen Eigenschaften. In diesem Zusammenhang ist eine dielektrische Kontrolle des Magnetismus ein zentraler Aspekt im Bereich der Multiferroika. Dabei kann die Erkenntnis der grossen magnetoelektrischen Effekte bei Feststoffen zu Anwendungen, wie zum Beispiel eine wirksamere magnetische Speicherung, führen.