Symmetrie des Ordnungsparameters und Pseudolückenverhalten in elektrondotierten Hochtemperatur-Supraleitern

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Das Phasendiagramm der Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL) ist trotz über zehnjähriger Forschung immer noch unverstanden. Neben der supraleitenden Phase bei mittleren Dotierungen und der antiferromagnetischen Phase bei sehr niedrigen Dotierungen können noch eine Reihe weiterer Phasen und Phänomene auftreten. Prominent ist dabei die Existenz mindestens einer so genannten Pseudolücke, deren physikalischer Ursprung derzeit sowohl aus theoretischer als auch experimenteller Sicht intensiv und kontrovers diskutiert wird. Die meisten Untersuchungen finden an lochdotierten HTSL statt, während die zweite Hälfte des Phasendiagramms, nämlich die elektrondotierten HTSL der Form Ln2-xCexCuO4 mit Ln = Nd, Pr, ... sich erst seit jüngster Zeit wieder verstärkter Aufmerksamkeit erfreut. Dem liegt die Leitidee zugrunde, aus dem Vergleich beider Hälften des Phasendiagramms die generischen Eigenschaften der HTSL zu bestimmen. Im Rahmen des Vorhabens sollen folgende Fragestellungen mittels (Korngrenz-) Tunnelspektroskopie und (thermo-)elektrischen Transportmessungen an epitaktischen dünnen Filmen der elektrondotierten HTSL angegangen werden: (i) die Existenz und Ursache der Pseudolücke bei elektrondotierten HTSL; (ii) die unkonventionelle Symmetrie des supraleitenden Ordnungsparameters und ihre mögliche Dotierungsabhängigkeit; (iii) die Existenz eines quantenkritischen Punkts im Phasendiagramm, der den Übergang zwischen verschiedenen Grundzuständen der dotierten Kuprate markiert, wobei derzeit besonders im unterdotierten Bereich des Phasendiagramms die Möglichkeit von (ungewöhnlichen) Spin- bzw. Ladungsdichtewellen untersucht wird. In elektrondotierten HTSL bietet sich die Erforschung des magnetfeldinduzierten Normalzustands bei tiefen Temperaturen an, da die oberen kritischen Felder im Unterschied zu lochdotierten HTSL im Labor erreichbar sind.