Moderne Hochdruckforschung entwickelt sich rasant zu einer der vielfältigsten und
überraschensten Disziplinen der Festkörperphysik. Unter Benutzung von Diamantstempelzellen
können Drücke erreicht werden, die den Bedingungen im Inneren unserer Erde
ähneln.
Eine Anwendung von Kernmagnetischen Resonanzexperimenten (NMR) in Diamantstempelzellen
galt jedoch für lange Zeit als unmöglich. In der vorliegenden Arbeit
wird ein neuartiger Ansatz weiterentwickelt, der Radiofrequenz-(RF)-Mikrospulen benutzt,
die direkt zwischen den Diamantstempeln platziert werden, und somit zu einer
signifikanten Sensitivitätssteigerung führen.
Es ist gelungen, Hochdruckzellen zu entwickeln, die für die speziellen Anforderungen
der NMR zugeschnitten sind. Des Weiteren konnte eine nicht metallische, nicht
magnetische Dichtung entwickelt werden, die zudem zu einer signfifikanten Stabilisierung
des Probenvolumens führt. Eine breit angelegte Analyse der Leistungsfähigkeit dieser
neuartigen NMR-Hochdruckprobenköpfe zeigt deren Leistungsfähigkeit mit sehr hohen
Empfifindlichkeiten sowie einer exzellenten RF Anregung und Zeitauflösung.
Drei Anwendungsbeispiele, die das Potenzial dieses Ansatzes in dieser Arbeit
unterstreichen, werden vorgestellt. Bei Drücken von bis zu 4 GPa werden die elektronischen
und dynamischen Eigenschaften von elementarem Gallium untersucht. Unter
höheren Drücken ist es gelungen, einen druckinduzierten Isolator-Metall-Übergang in
dem ternären Chalkogenid AgInTe2 zu beobachten. Schlussendlich ist es gelungen, die
strukturellen und elektronischen Eigenschaften von Rubin bei Drücken von bis zu 30.5
GPa zu untersuchen, was einer Verdreifachung des bisher zugänglichen experimentellen
Druckbereiches entspricht und die NMR für moderne Hochdruckanwendungen möglich
macht.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:14738 |
| Date | 10 May 2016 |
| Creators | Meier, Thomas |
| Contributors | Haase, Jürgen, Eremets, Mikhail, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-203643, qucosa:14733 |
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