Einkristallzüchtung und Konstitutionsuntersuchungen von magnetisch geordneten Seltenerd-Übergangsmetallverbindungen

Die Einkristallzüchtung mit dem vertikalen tiegelfreien Zonenschmelzverfahren von magnetisch geordneten intermetallischen Verbindungen Nd2Fe14B, R2PdSi3 (Seltenerden: R = Er, Tm, Gd) und Ce2PdxCo1-xSi3 wird beschrieben. Untersuchungen erstarrungsrelevanter Teile des Er-Pd-Si-Phasendiagramms führten zur Optimierung der Kristallzüchtungsprozesse von R2PdSi3-Verbindungen. Mittels Neutronenstreuung bzw. Synchrotronmessungen an R2PdSi3 Einkristallen hoher Perfektion wurde eine kristallographische Überstruktur auf den durch Pd und Si besetzten „B“- Plätzen des hexagonalen AlB2-Kristallgitters nachgewiesen. Die R2PdSi3 Einkristalle ermöglichten systematische Untersuchungen der Anisotropie magnetischer Ordnungsphänomene dieser Verbindungsklasse insbesondere ihre Abhängigkeit von der Form der 4f-Orbitale der Seltenerden. Substitution der Seltenerde mit zigarrenförmigen 4f-Orbital (Er) durch eine mit abgeplattetem 4f-Orbital (Tb) führt zur Umkehr der magnetisch leichten Richtung. Der Temperaturverlauf magnetischer Kenngrößen hängt vom Wechselspiel kristallelektrischer Felder und der RKKY Wechselwirkung ab.