In dieser Doktorarbeit wurde die elektronische Struktur von konventionellen und unkonventionellen Supraleitern untersucht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die dHvA Parameter zu berechnen und mit experimentellen Daten zu vergleichen. Mit Hilfe des Bandstrukturprogrammes FPLO, welches auf der DFT basiert, untersuchten wir Diboride (MgB$_2$ und TaB$_2$) und schwere Fermionenverbindungen (CeMIn$_5$ und PuMGa$_5$, M=Co, Rh, und Ir) innerhalb der LSD-Näherung. / In this thesis theoretical study of the electronic structure of conventional and unconventional superconductor compounds was carried out. The goal was to calculate the dHvA parameters in comparison with available experimental data. By means of FPLO band structure code based on DFT within LSDA we investigated diborides (MgB$_2$ and TaB$_2$) and heavy fermion compounds (CeMIn$_5$ and PuMGa$_5$, M=Co, Rh, and Ir).

Glassy Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) precursors were prepared by different melt-quenching methods to investigate the melt properties of the BSCCO system before the crystallization investigations were started. In order to fabricate superconductors having high critical temperature and current density using the glass-ceramic route, it is necessary to clarify the total chemical composition of the quenched precursor. For the first time the total chemical composition of such precursors has been directly measured by the direct element analysis and correlated with the taken process steps. The results from the element analysis demonstrated significant chemical deviations in composition with respect to the starting composition and strong chemical inhomogeneities of the sample. The crystallization dependence was investigated on numerous parameters for the BSCCO system such as initial composition, atmosphere, Sr:Ca ratio, average valence state of the glassy precursor and the dependence of Bi substitution by Pb. It could be demonstrated that the copper valence dependence on the phase formation and crystallization of the high-TC phase plays an important role in the BSCCO system. It could also be demonstrated that the smallest chemical deviation could strongly influence the phase formation in dependence of melt temperature, influencing not only the average copper valence but also the different cation concentrations. From literature there are barely any results or conclusions drawn of the chemical composition of the quenched glassy precursors that however is critical to control the crystallization behavior and understanding the influences on the superconductive properties as demonstrated in this work. / Amorphe Precursoren von dem Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) System wurden durch verschiedene Methoden des Rascherstarrens hergestellt, um deren Schmelzeigenschaften vor dem Prozess der Kristallisation zu untersuchen. Um Supraleiter mit hoher kritischer Temperatur und Stromdichte mit der glas-keramischen Route anfertigen zu können, ist es notwendig, die chemische Zusammensetzung dieser amorphen Precursoren zu kennen. Erstmalig wurde die totale chemische Zusammensetzung der Precursoren durch die direkte Elementanalytik im Zusammenhang mit den jeweiligen Prozessschritten gemessen. Bei den Probeuntersuchungen zeigten sich wesentliche chemische Abweichungen von der nominalen Zusammensetzung und starke chemische Inhomogenitäten. In Abhängigkeit der Parameter nominale Zusammensetzung, Atmosphäre, Sr:Ca-Verhältnis, mittlerer Kupfervalenzzustand (für die Percursoren) und Bi Substitution mit Pb, ist die Kristallation ermittelt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass der Kupfervalenzzustand eine wichtige Rolle in dem BSCCO System bei der Kristallisation von der Hoch-TC Phase spielt. Es hat sich auch herausgestellt, dass die kleinste chemische Abweichung stark die Phasenbildung beeinflussen kann. Diese Abweichung ist abhängig von der Schmelztemperatur, welche nicht nur den Kupfervalenzzustand sondern auch die Kationenkonzentrationen beeinflusst. In der Literatur finden sich wenig Veröffentlichungen oder Schlussfolgerungen zu dieser Thematik obwohl es die Kristallisationseigenschaften der Precursoren stark beeinflussen wird, wie es durch die vorliegende Arbeit bestätigt wurde.

Electronic inhomogeneities play an important role in the definition of physical properties of correlated systems. To study these inhomogeneities one has to use local probe techniques which can distinguish electronic, magnetic and structural variations at the nanoscale. In the present work the high-field electron spin resonance technique (HF-ESR) is used to probe electronic and magnetic inhomogeneities in two transition-metal element based systems with very different properties. The first system is an iron based hightemperature superconductor, namely a member of a so called 1111-family, the (La,Gd)O1−xFxFeAs compound. Our HF-ESR spectroscopy study on Gd3+ ion has revealed that this material exhibits anisotropic interaction between Gd and Fe layers, which is frustrated in the absence of an external magnetic field. Moreover, the study of the superconducting samples has shown a coexistence of a static short range magnetic order with superconductivity up to high doping levels. The second system is a lightly hole doped cubic perovskite LaCoO3. Here, our HF-ESR investigation, complemented with static magnetometry and nuclear magnetic resonance techniques, has established that the hole doping induces a strong interaction between electrons on neighboring Co ions which leads to a collective high-spin state, called a spin-state polaron. These polarons are inhomogeneously distributed in the nonmagnetic matrix. This thesis is organized in three chapters. The first chapter gives basic ideas of magnetism in solids, focusing on the localized picture. The aim of the second chapter is to introduce the method of ESR. The third chapter is dedicated to the study of 1111-type iron arsenide superconductors. In the first part X-band (9.5 GHz) ESR measurements on 2% and 5% Gd-doped LaO1−xFxFeAs are presented. In the second part a combined investigation of the properties of GdO1−xFxFeAs samples by means of thermodynamic, transport and high-field electron spin resonance methods is presented. The last, fourth chapter presents the investigation of the unexpected magnetic properties of lightly hole-doped LaCoO3 cobaltite by means of the electron spin resonance technique complemented by magnetization and nuclear magnetic resonance measurements.

Im Jahr 1964 wurde eine Theorie der Supraleitung vorgestellt, welche Cooper-Paarbindungen mit nichtverschwindendem Gesamtimpuls berücksichtigt. Sie wird nach den maßgeblich beteiligten Physikern P. Fulde, R. A. Ferrell, A. I. Larkin und Y. N. Ovchinnikov als FFLO-Supraleitung bezeichnet [1, 2]. Aufgrund recht anspruchsvoller Voraussetzungen kommen nur wenige Festkörper-Systeme in Frage, die eine FFLO-Phase ausbilden könnten. Im Jahr 2007 konnte R. Lortz durch Messungen der spezifischen Wärme an dem organischen Supraleiter kappa-(ET)2Cu(NCS)2 einen soliden Nachweis für eine weitere thermodynamische Supraleitungs-Phase in hohen Magnetfeldern erbringen [3]. ET steht hierbei für Bis-(ethylen-dithiolo)-tetrathiafulvalen. Die Hochfeld-Phase von kappa-(ET)2Cu(NCS)2 erfüllt alle bekannten Bedingungen für einen FFLO-Zustand. Diese Arbeit befasst sich mit der Erbringung eines gleichwertigen Beweises einer thermodynamischen Hochfeld-Supraleitungs-Phase in dem quasi-zweidimensionalen und vollständig organischen Supraleiter beta\'\'-(ET)2SF5CH2CF2SO3 durch hochauflösende Messungen der spezifischen Wärme. Darüber hinaus sollte durch eine präzise Ausrichtung der Probe zum Magnetfeldvektor die Feldorientierungsabhängigkeit der spezifischen Wärme und damit der supraleitenden Phasen bestimmt werden. [1] - P. Fulde and R.A. Ferrell, Phys. Rev., 135:A550, (1964). [2] - A.I. Larkin and Y.N. Ovchinnikov, Zh. Eksp. Teor. Fiz., 47:1136,(1964). [3] - R. Lortz et al., Phys. Rev. Lett., 99:187002, (2007).

Organic materials with fascinating/intriguing electronic properties have been the driving force for many research activities in the past, and in particular for important progress in materials science covering both new functional materials as well as theoretical developments. In addition, charge transfer, i. e., the addition or removal of charges to or from molecules in organic solids is one route to modify and control their electronic properties. Recently, the discovery of superconductivity in several alkali metal intercalated hydrocarbon systems (picene, phenanthrene, coronene and 1,2;8,9-dibenzopentacene) with rather high transition temperatures has opened a new chapter in organic material science as well as solid-state physics. The search for a microscopic understanding of the mechanism that drives materials superconducting always has initiated a large number of scientific activities, and there are numerous examples where these activities have provided major advancement. A basic foundation of this understanding is the knowledge of the electronic properties of the material under investigation. In this context, this thesis reports first, very detailed insight into the electronic structure of both undoped as well as potassium doped picene, coronene and 1,2;8,9-dibenzopentacene using electron energy-loss spectroscopy (EELS) as main experimental method. Additionally, also photoemission spectroscopy experiments have been performed to investigate the occupied electronic density of states close to the chemical potential. In order to learn more about the electronic structure we have compared the results we obtained from EELS and photoemission spectroscopy with theoretical calculations based on Density functional theory (DFT) using the local-density approximation (LDA). We identify the peculiar case of very close lying conduction bands that upon doping harbour the electrons that form the Cooper-pairs in the superconducting state. Moreover, the presented data display substantial changes in the electronic excitation spectrum upon doping, whereas in the doped case the appearance of one new peak (for picene) and several new peaks (for coronene and 1,2;8,9-dibenzopentacene) in the former optical gap is reported. By using a Kramers–Kronig analysis (KKA) it is possible to gain information about the nature of this doping introduced excitations. In particular, in case of picene, the new low energy feature can be assigned to a charge carrier plasmon. Interestingly, this plasmon disperses negatively upon increasing momentum transfer, which deviates significantly from the traditional picture of metals based on the homogeneous electron gas. The comparison with calculations of the loss function of potassium intercalated picene shows how this finding is the result of the competition between metallicity and electronic localization on the molecular units. Furthermore, core level excitation measurements show the reduction of the lowest lying C 1s excitation feature, which clearly demonstrates that potassium intercalation leads to a filling of the conduction bands with electrons. Additionally, the measurements of potassium intercalated 1,2;8,9-dibenzopentacene clearly indicate the formation of particular doped phases with compositions K_xdibenzopentacene (x = 1, 2, 3), whereas the data suggest that K_1dibenzopentacene has an insulating ground state with an energy gap of about 0.9 eV, while K_2dibenzopentacene and K_3dibenzopentacene might well be metallic, because of the absent of an energy gap in the electronic excitation spectra. Interestingly, a comparison of the photoemission as well as EELS spectra of undoped 1,2;8,9-dibenzopentacene and pentacene reveal that the electronic states close to the Fermi level and the electronic excitation spectra of the two materials are extremely similar, which is due to the fact, that the additional two benzene rings in 1,2;8,9-dibenzopentacene virtually do not contribute to the delocalized pi molecular orbitals close to the Fermi level. This close electronic similarity is in contrast to the behavior upon potassium doping, where evidence for a Mott state has been reported in the case of pentacene. A comparison of the low energy excitation spectra of chrysene with picene (phenacenes) as well as tetracene with pentacene (acenes) crystals reveal a significant difference between the former and the latter two materials. While for the phenacenes (zigzag arrangement) the excitation onset is characterized by up to five weak excitation features with only small anisotropy and without visible Davydov splitting within the a*, b*-planes, the acene (linear arrangement) spectra are dominated by a large excitation close to the onset and a sizable Davydov splitting. The presented data show further that the spectral shape of the pentacene excitation spectrum provides clear evidence for a large admixture of molecular Frenkel-type excitons with charge-transfer excitations resulting in excited states with a significantly mixed character. This conclusion is in good agreement with recent advanced calculations which predicted a charge-transfer admixture to the lowest singlet excitation which is significantly dependent upon the length of the acene molecules. Moreover, also for picene and chrysene we observe differences which point towards an increased charge-transfer contribution to the singlet excitation spectrum in the former. Finally, investigations of the electronic properties of undoped and potassium doped chrysene, a close relative of picene, show that the doping introduced changes are in a similar range such as observed in case of picene. Interestingly, due to the analogy between the observed changes in the electronic structure upon potassium doping between chrysene and picene and further similarity in the crystal structure we speculate that chrysene is a promising candidate for another aromatic hydrocabon superconductor.

This work gives insight in some key aspects for the understanding of the origin of high-temperature superconductivity in the newly discovered class of iron-based materials. In particular, thermodynamic methods, such as SQUID magnetometry, specific heat and dilatometry were used, in order to (i) assess the evolution of electronic correlations in a series of transition metal substitutions of the well-known BaFe2As2 as a function of 3d band filling and (ii) to re-investigate the phase diagram of Co-doped LaFeAsO on single crystals, with particular interest in the interplay between the nematic/magnetic phase of the parent compound and superconductivity induced by in-plane electron doping. In the first part of this work, the Sommerfeld coefficient (γ_exp) was extracted from the low temperature specific heat data and compared with the theoretical values obtained by band theory calculations, in order to obtain the mass enhancement (m∗/mb) in the series BaT2As2 (T = Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu). The results clearly show an overall decrease of the electronic correlations while departing from the half-filled (3d5) to the fully filled configuration (3d10), thus suggesting a highly correlated 3d5 state. The evolution of electronic correlations as a function of 3d band filling for n > 5 is in agreement with previous theoretical calculations, underlining the importance of Hund’s coupling in describing the normal-state properties of iron-based superconductors. In addition, it was found that the decrease in m∗/mb for n > 5 follows an increase of the crystal field splitting (Δ), determined by the progressive distortion of the As-T-As angle (α_bond) from the ideal tetrahedral environment. This study reveals a complex interplay between electronic correlations, band filling and crystal structure in determining the physical properties of 122 systems. In the second part, the phase diagram of Co-doped LaFeAsO was re-investigated using single crystals by thermodynamic methods. From magnetic susceptibility studies we track the doping evolution of the antiferromagnetic phase, revealing a continuous decrease of T_N up to 5% Co doping. In order to study the evolution of the so-called nematic phase, the temperature dependence of the length changes along the a and b orthorhombic directions, ΔL/L_0, was determined by high-resolution capacitance dilatometry. The results clearly show a gradual reduction of the orthorhombic distortion δ and of T_S with increasing Co content up to 4.5%, while it is completely suppressed for 7.5% Co. Bulk superconductivity with T_c = 10.5 K was found in a small doping region around 6% Co content, while both T_c and the superconducting volume fraction rapidly drop in the neighbouring doping regime. Ultimately, no microscopic coexistence between the superconducting and magnetic phases can be assessed within our resolution limit, in sharp contrast with other iron-pnictide families, e.g., electron- and hole-doped BaFe2As2.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Schichtsysteme für die Realisierung biaxial texturierter hochtemperatursupraleitender Bandleiter. Bisher sind eine Vielzahl von Bandleiterarchitekturen bekannt, die sowohl durch physikalische Depositionsmethoden als auch mittels Abscheidung aus der chemischen Lösung hergestellt werden können. Während die Funktion von YBCO-Bandleitern mit Hilfe physikalischer Depositionsmethoden in den letzten Jahren demonstriert werden konnte, zeigen auf chemischem Wege deponierte Bandleiter schlechtere Eigenschaften. Seitens der Industrie besteht ein starkes Interesse, die hohen Produktionskosten, die im Hinblick auf physikalische Depositionsmethoden mit einem hohen Anlagenaufwand verbunden sind, anhand der kostengünstigen chemischen Synthese von Einzelschichten oder der gesamten Bandleiterarchitektur zu senken. Gelöst wurde diese Aufgabe innerhalb der vorliegenden Arbeit durch die Entwicklung metallorganischer Vorstufenlösungen zur Deposition von CaTiO3-, SrTiO3-Pufferschichten und supraleitender YBa2Cu3O7-Schichten.

In dieser Arbeit wurde die Ausgangsverbindung der eisenbasierten Supraleiter, LaFeAsO, durch die Synthese und Charakterisierung von poly- und einkristallinen Proben untersucht. Supraleitung kann in den eisenbasierten Supraleitern durch Elektronen- oder Lochdotierung hervorgerufen werden. Die Substitution von Eisen durch Mangan, formal eine Lochdotierung, hat hingegen einen destruktiven Effekt auf die Supraleitung. Dieser ist bei optimal fluordotiertem LaFeAs(O,F) um Größenordnungen stärker ausgeprägt als bei Nd- oder Sm-FeAs(O,F). Indem Lanthan partiell durch das kleinere Yttrium substituiert wurde, konnte gezeigt werden, dass diese unterschiedlich starke Mangantoleranz durch die Unterschiede im Seltenerdmetall-Ionenradius bedingt ist. Weiterhin finden sich Anzeichen, dass die Unterdrückung der Supraleitung durch Mangan mit Elektronenlokalisierung korreliert ist. Das Fehlen von großen dreidimensionalen Einkristallen der SEFeAsO-Verbindungsklasse stellt ein großes Hindernis in der Erforschung der elektronischen Eigenschaften der eisenbasierten Supraleiter dar. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das Verfahren der Festkörper-Einkristallzüchtung ein geeignetes Mittel darstellt, um große, facettierte SEFeAsO-Einkristalle mit ausgeprägtem Wachstum in c-Richtung zu erhalten. Mit diesem neu entwickelten Einkristallzüchtungsverfahren konnte ein aktualisiertes Phasendiagramm von La(Fe,Co)AsO erstellt werden. Die Substitution von Eisen durch Cobalt entspricht einer Elektronendotierung und führt zu Supraleitung mit einer maximalen Sprungtemperatur von 12 K. Die Ausgangsverbindung LaFeAsO zeigt bei etwa 156 K einen strukturellen Phasenübergang von einer tetragonalen zu einer orthorhombischen Struktur, weiterhin tritt unterhalb von etwa 138 K eine Spindichtewelle auf. In Einklang mit dem bekannten Phasendiagramm werden mit Cobaltdotierung die beiden Übergänge unterdrückt, mit höheren Cobaltkonzentrationen kommt es zu Supraleitung. Anders als beim bekannten Phasendiagramm kann eine deutliche Aufspaltung zwischen magnetischem und strukturellen Übergang bei kleinen Cobaltkonzentrationen beobachtet werden. Außerdem findet sich eine Region der Koexistenz zwischen Supraleitung und Spindichtewelle. Bisher konnte ein solcher Zustand im SE(Fe,Co)AsO-System nicht beobachtet werden.

Die Entdeckung der eisenbasierten Supraleiter, eine neue Klasse der Hochtemperatur-Supraleiter, erregte weltweit große Aufmerksamkeit. Durch intensive Untersuchungen an dieser Materialklasse sehen viele Wissenschaftler die Möglichkeit, weitere Anhaltspunkte für mikroskopische Modelle der Hochtemperatur-Supraleitung zu erhalten, deren Ursprung auch nach intensiver Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten noch nicht vollständig geklärt werden konnte. Voraussetzung dieser Untersuchungen ist die Züchtung reiner, möglichst defektfreier Kristalle. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Bereich der Kristallzüchtung eisenbasierter Supraleiter wissenschaftlich zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit ausgewählten Kristallzüchtungsverfahren zur Herstellung eisenbasierter Supraleiter. Dabei waren neben der Optimierung von Prozessparametern zur reproduzierbaren Probenherstellung weitere Schwerpunkte, die Untersuchung von Schmelz- und Erstarrungsprozessen des Materials sowie die Charakterisierung gezüchteter Kristalle hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften. Der erste Teil dieser Arbeit führt wesentliche Ergebnisse der Kristallzüchtung von BaFe2As2 sowie der Cobalt-substituierten Verbindung Ba(Fe1-xCox)2As2 mit xNom = 0.025, 0.05, 0.07, 0.10 und 0.20 auf. Hierzu wurde eine Versuchsdurchführung für das vertikale Bridgman-Verfahren konzipiert, mit welcher erfolgreich Kristalle dieser Zusammensetzungen gezüchtet wurden. Das Erreichen einer hohen Probenqualität konnte durch verschiedene physikalische Untersuchungen nachgewiesen werden. In den Cobalt-substituierten Verbindungen wurden durch Messungen der Suszeptibilität sowie des spezifischen Widerstandes Supraleitung mit Sprungtemperaturen von bis zu 26.1 K bzw. 27.3 K für Kristalle mit xNom = 0.07 (xEDX = 0.09) beobachtet. Durch verschiedene Versuchsdurchführungen konnten optimale Prozessparameter für das Bridgman-Verfahren ermittelt werden. Dabei wurden unter anderem verschiedene Tiegelmaterialien hinsichtlich ihrer Eignung als Schmelztiegel getestet. Demnach sind Materialien aus Al2O3 vorzugsweise einzusetzen. Die durchgeführten EDX-Analysen an gezüchteten Kristallen belegten eine gute Übereinstimmung der Zusammensetzungen mit den nominalen Einwaagen sowie eine homogene Verteilung des Cobalt-Substituenten. Die rasterelektronenmikroskopischen sowie thermoanalytischen Untersuchungen zum Schmelz- und Erstarrungsverhalten von BaFe2As2 brachten neue Erkenntnisse hervor, welche in der bisher verfügbaren Literatur noch nicht diskutiert wurden. So konnte eine horizontale Schichtung des Materials im Schmelztiegel während des Aufschmelzens der Ausgangsmaterialien beobachtet werden. Dabei nimmt eine Fe-reiche Schmelze infolge einer Schwerkraftseigerung den unteren Tiegelbereich ein. Eine Ba-reiche Schmelze befi ndet sich aufgrund dessen im oberen Tiegelbereich. Die Erstarrungsbahnen dieser unterschiedlichen Schmelzbereiche müssen danach unabhängig voneinander betrachtet werden. Dabei setzt mit dem Absenken des Schmelztiegels aus der heißen Zone in den kühleren Bereich der Bridgman-Anlage zunächst in der Fe-reichen Schmelze des unteren Tiegelbereichs die Ausbildung höher schmelzender BaFe2As2-Primärphasen ein. Nach weiterem Absenken des Tiegels wird die Erstarrungstemperatur von BaFe2As2 bei T ~ 1330 °C auch im oberen Tiegelbereich erreicht, wodurch dort schlagartig die Keimbildung dieser Phase in der Ba-reichen Schmelze einsetzt und ein kongruentes Erstarrungsverhalten von BaFe2As2 bestätigt. Die Keimbildung findet dabei heterogen an verschiedenen Nukleationspunkten der Tiegelwand sowie an BaFe2As2-Primärphasen statt. Das Wachstum der Kristalle erfolgt daraufhin entgegen dem Temperaturgradienten, so dass diese schlussendlich mit ihrer ab-Ebene nahezu parallel orientiert zur Tiegelwand vorliegen. Bei weiterer Abkühlung kristallisiert schließlich die Fe-reiche Schmelze im unteren Tiegelbereich aus. Das dabei erstarrende Gefüge zeichnet sich durch primäre Fe2As-Mischkristalle sowie einem Eutektikum aus Fe2As und ff-Fe aus. Obwohl die Keimbildung und das Kristallwachstum der BaFe2As2-Phase nicht in der Tiegelspitze einsetzt, stellt das Bridgman-Verfahren eine vorteilhafte Methode dar, mittels des eingestellten Temperaturgradienten die Ba-reiche Schmelze im oberen Tiegelbereich gerichtet erstarren und die Kristalle weitestgehend orientiert im Tiegel wachsen zu lassen. Des Weiteren ist es mit dem Bridgman-Verfahren möglich, das Schmelz- und Erstarrungsverhalten des Materials zu analysieren. Hierzu bieten die in diesem Teil der Arbeit erzielten Ergebnisse eine gute Grundlage für weitere Untersuchungen. Der zweite Teil dieser Arbeit enthält wesentliche Ergebnisse zur Kristallzüchtung von LiFeAs sowie der Nickel-substituierten Verbindung Li1-δFe1-xNixAs mit xNom = 0.015, 0.025, 0.05, 0.06, 0.075 und 0.10. Hierfür wurde erfolgreich eine Versuchsdurchführung für das Schmelz fluss-Verfahren entwickelt. Untersuchungen bezüglich geeigneter Schmelztiegel belegten, dass Materialien aus Al2O3 zur Kristallzüchtung dieses Materialsystems geeignet sind, jedoch ist das Aufbringen einer inerten BN-Innenschicht für das Vermeiden heftiger Reaktionen unerlässlich. Mithilfe der ICP-OES-Analysen von gezüchteten Kristallen der Nickel-substituierten Verbindung konnten signi kante Abweichungen in den Lithium-Gehalten festgestellt werden. Dabei konnten drei Probentypen unterschieden werden, die sich je nach Lithium-Gehalt supraleitend (Li ~ 1.04), komplex paramagnetisch (Li ~ 0.97) oder ferromagnetisch (Li ~ 0.64) verhielten. Dieses Verhalten stellte sich dabei unabhängig vom Nickel-Gehalt ein. In den ferromagnetischen Proben wurden mittels der ICP-OES-Analysen neben einem deutlichen Lithium-Unterschuss von ~ 0.64 auch höhere Eisen-Gehalte von ~ 1.22 ermittelt. Diese Beobachtungen wurden durch Analysen an ferromagnetischen Proben der Zusammensetzung Li1-yFe1+yAs mit yNom = 0.02, 0.20 und 0.25 unterstützt, bei denen gleichermaßen ein leichter Lithium-Unterschuss von ~ 0.94 sowie erhöhte Eisen-Gehalte von ~ 1.07, ~ 1.11 und ~ 1.12 festgestellt wurden. Ob diese Beobachtungen signi kant sind, ist in weiteren Untersuchungen zu klären. In den Nickel-substituierten Verbindungen wurde ferromagnetisches Verhalten für Proben mit einem deutlichen Lithium-Unterschuss (Li ~ 0.64) beobachtet. Hingegen führten in Li1-yFe1+yAs mit yNom = 0.02, 0.20 und 0.25 bereits geringfügige Abweichungen im Lithium-Gehalt (Li ~ 0.94) zu ferromagnetischem Verhalten. Möglicherweise sind mit der Substitution von Eisen durch Nickel höhere Abweichungen des Lithium-Gehalts von der stöchiometrischen Zusammensetzung nötig, um Ferromagnetismus im System LiFeAs zu induzieren. Genauere Interpretationen der bisherig gewonnenen Ergebnisse sind nur durch weiterführende chemische Analysen sowie Strukturuntersuchungen möglich. In der vorliegenden Arbeit konnte aufgezeigt werden, dass mit den konzipierten Versuchsanordnungen eine erfolgreiche Kristallzüchtung eisenbasierter Supraleiter möglich ist. Jedoch sind die thermodynamischen Phasendiagramme, als unabdingbare Hilfsmittel für die Kristallzüchtung der untersuchten Materialsysteme, in ihrer Komplexität noch nicht eindeutig verstanden. Hierfür sowie für weitere Untersuchungen bietet die vorliegende Arbeit eine gute Grundlage.

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