Wechselwirkung zwischen Spin-, Gitter- und Ladungsfreiheitsgraden in korrelierten Metallen ohne Inversionszentrum

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Materialsysteme ohne Inversions- oder Spiegelsymmetrie stehen an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und Anwendungen. Aufgrund der symmetriebedingten Kopplung von Ladungs-, Spin- und Gitterfreiheitsgraden haben sie reichhaltige Phasendiagramme. Eine Untergruppe stellen intermetallische Verbindungen ohne Inversionszentrum dar. Prototypische Systeme sind MnSi und CePt3Si. Hauptziel des Vorhabens ist die Aufklärung grundlegender Fragestellungen wie der Entwicklung der Ladungsträgerdynamik in Gegenwart komplexer magnetischer Ordnung. In dem seit längerem bekannten MnSi ist immer noch offen, welche Ursachen zu klassisch metallischem Verhalten im helimagnetischen Zustand und zu einer von der Fermiflüssigkeitsvorhersage abweichenden Variation der spezifischen Widerstands mit T3/2 jenseits der magnetisch geordneten Phase führen. In den f -Elektronsystemen CePt3Si und CeCoGe3 wurde kürzlich Schwer-Fermion-Supraleitung im antiferromagnetischen Zustand entdeckt, deren Ursache Gegenstand aktueller Forschung ist. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen die Ladungs-, Spin- und Gitterdynamik unter Druck und im Magnetfeld mit inelastischer Lichtstreuung untersucht werden. An Proben, die im Lauf des parallel eingereichten Vorhabens hergestellt und optimiert werden, sollen die Wechselwirkungen zwischen den Elementaranregungen untersucht und die für die Elektronendynamik relevanten identifiziert werden.