Stimulierte Echo-NMR-Spektroskopie von Spin-3/2-Kernen zum Studium der langsamen Dynamik in ionenleitenden Festkörpern

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Zur gezielten Erfassung des elementspezifischen Transportes der für moderne Batterieanwendungen unverzichtbaren Alkali-Ionen bedarf es leistungsfähiger Messmethoden. Dazu gehört die zur Anwendung auf Lithium-Ionenleiter entwickelte Kernresonanz- Austauschspektroskopie, die jedoch nicht ohne weiteres auf Kernsonden mit großer Quadrupolkopplung, wie beispielsweise Natrium, übertragbar ist. Dieses Hindernis soll durch Experimente in optimierten Mikrospulen einerseits experimentell und andererseits auf theoretischer Grundlage mittels einer umfassenden quantenmechanischen Behandlung überwunden werden. Durch Adaptierung der zweidimensionalen Spektroskopie können dann aus dem Vergleich mit geeigneten Modellen der ionischen Sprungdynamik die mikroskopischen Bewegungsabläufe aufgeklärt werden. Um der potentiell kollektiven Natur des Ladungstransportes Rechnung zu tragen, zählen dazu auch die experimentelle und theoretisch-simulative Erforschung von Einteilchen- und Vielteilchen-Korrelationsfunktionen.