Complex oxides


Die elektronischen Eigenschaften einfacher Metalle und Halbleiter lassen sich häufig im Modell fast freier Elektronen beschreiben. Man kann für diese Systeme auch davon ausgehen, dass die elektronische Struktur im Grundzustand und im angeregten Zustand, wenn also optisch induzierte Elektronen und Löcher das Leitungsband bzw. das Valenzband besetzen, näherungsweise gleich ist.
Im Gegensatz zu solchen einfachen Systemen muss man bei komplexen Oxiden eine Vielzahl weiterer starker Wechselwirkungen berücksichtigen: Die Elektron-Elektron-Wechselwirkung sowie die Wechselwirkung zwischen Elektronen und Löchern und die Wechselwirkungen zwischen Ladungen, magnetischen Momenten (Spin) und dem Gitter. Die Beschreibung solcher Materialien ist sehr komplex, da z.B. optische Anregungen im Elektronensystem eine Rückwirkung auf das Gitter haben können.
Aus dieser Komplexität entstehen aber viele neue faszinierende Eigenschaften. Die Materialien zeigen häufig drastische Eigenschaftsänderungen bei vergleichsweise kleinen externen Stimulanzen. So kann man z.B. durch Anlegen von elektrischen oder magnetischen Feldern den elektrischen Widerstand um viele Größenordnungen ändern. Die Kopplung unterschiedlicher Eigenschaften und die Subtilität im Hinblick auf externe Anregungen machen komplexe Oxide zu hochinteressanten "Kandidaten" für "tuning" und "active control".
Projects B01, B02, B03, B04, C02