Optische Eigenschaften des Spinketten-Spinleiter-Systems (Sr, Ca, La) 14 Cu 24 O 41

Abstract

In dieser Arbeit wurde systematisch der Einfluß von Ca- und La-Substitution im Spinketten-Spinleiter-System (Sr, Ca, La)14Cu24O41 auf die temperaturabhängigen (5 - 300 K) optischen Spektren im Submillimeter bis infraroten Bereich (5 - 10000 cm-1) entlang der 3 Kristallrichtungen untersucht. Dieses System ist bei hoher Ca-Konzentration unter Druck supraleitend und eng mit den Hochtemperatur-Supraleitern verwandt. Ca-Substitution transferiert Löcher (Ladungsträger) von den Ketten in die Leitern. Im Rahmen dieser Arbeit konnte die Ausbildung einer Ladungsdichte-Welle entlang der Leiterbeine und der Leitersprossen bei niedrigen Ca-Konzentration nachgewiesen werden, die mit zunehmender Ca-Konzentration unterdrückt wird und somit in Konkurrenz zur Supraleitung steht. La-Substitution entfernt Löcher aus dem System, es konnte ein Hopping-Transport im Ketten-Untersystem gezeigt werden.

In this work, the influence of Ca- and La-substitution in the spin-chain spin-ladder System (Sr, Ca, La)14Cu24O41 to the temperature dependent (5 - 300 K) optical spectra in the submillimeter to infrared range (5 - 10000 cm-1) was systematically investigated in the three crystal directions. This system is superconducting at high Ca concentrations under pressure and closely related to high-Tc superconductors. Ca substitution transfers holes (charge carriers) from chains to ladders. Within this work it could be shown that low Ca concentration a charge density wave (CDW) develops along the ladder's legs and rungs. This CDW is suppressed by increasing Ca substitution and competes with the superconducting state. La substitution removes holes from the system. A hopping transport mechanism in the chain subsystem could be shown.