Kinetics of cation re-distribution in complex oxides

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Gegenstand des Vorhabens ist die Untersuchung der Kationenverteilung in Kristallen mit Olivin-, Spinell- und Perowskitstruktur. Dabei sollen neben den Gleichgewichtseigenschaften von Kationenverteilungen insbesondere deren kinetische Eigenschaften im Zentrum des Interesses stehen, die für die Einstellung temperaturabhängiger Kationenverteilungen in sämtlichen komplexen Festkörpern verantwortlich sind. Der fundamentale, mit der Einstellung innerer Gleichgewichte in Kristallen verbundene Austauschprozess zwischen Untergittern ist bisher nahezu unerforscht. Er soll im Vorhaben unter in situ-Bedingungen mit Hilfe der optischen Spektroskopie untersucht werden. Die Kinetik dieses Prozesses kann durch intrinsisch oder extrinsisch erzeugte Kationenleerstellen beeinflusst werden und dadurch Einblicke in die mikroskopischen Mechanismen der Austauschprozesse gewähren. Im Vorhaben sollen Defektkonzentrationen zur Aufklärung dieser Mechanismen durch externe Sauerstoffaktivitäten oder geeignete Dotierungen kontrolliert eingestellt und variiert werden.