Die optischen Eigenschaften von YHx-Filmen (0<= x <= 3) im Bereich der Phononenabsorption

Das Thema dieser Arbeit war die Untersuchung der optischen Eigenschaften von dünnen YHx-Filmen im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich. Aus den Transmissions- und Reflexionsspektren konnten die optischen Konstanten der Alpha-, Beta- und Gamma-Phase bestimmt werden. Um bis in die Gamma-Phase zu beladen, wurden die Filme mit Pd abgedeckt. In den IR-Spektren der Filme tauchen Phononenübergänge während des Metall-Isolator-Übergangs vom YH2 zum YH3 auf. Aus der Analyse der Phononenübergänge sind deren TO- und LO-Frequenzen bestimmt worden, woraus die effektive Born- und Szigeti-Ladung berechnet wurden. Aus dem Wert der Szigeti-Ladung ist das Bindungsverhalten der Ionen ermittelt worden und es konnte bewiesen werden, dass es zur Bildung von negativ geladenen Wasserstoffionen im YH3 kommt. Desweiteren wurde die Temperaturabhängigkeit der Phononenenergien untersucht. Somit konnten die Grüneisenparameter und anharmonischen Konstanten bestimmt werden. Die Energieverschiebung der IR-aktiven Phononenübergänge wird in erster Linie durch die Ausdehnung des Substrats bestimmt, wohingegen anharmonische Effekte eine eher untergeordnete Rolle spielen. Im anderen Teil der Arbeit sind in-situ gewachsene YHx-Filme ohne Pd-Schutzschicht bis in die Beta-Phase untersucht worden. Die superstöichiometrischen YH2-Filme zeigen dabei einen ausgeprägten temperatur- und konzentrationsabhängigen Übergang nahe der Fermi-Energie. Das Auftreten und die Energieverschiebung dieses Übergangs lässt sich durch zwei unterschiedliche Modelle als Vorläufer des Metall-Isolator- Übergangs interpretieren. Entscheidend ist dabei der Einfluss von Wasserstoff- Ordnungsprozessen. Beide Modelle unterstützten dabei Theorien starker Elektronen- Korrelation. Ferner wurde der Einfluß von Oxidation auf YHx-Filme und deren Kristallinität sowie die Dünnschicht-Eigenschaften und das Hydrierungsverhalten von Pd-Filmen untersucht.