Grundzustandseigenschaften und magnetfeldinduzierte Phasen in korrelierten Elektronensystemen

Wir haben den elektrischen Transport und die thermodynamischen Eigenschaften von vier unterschiedlichen korrelierten Elektronensystemen untersucht. Wir präsentieren hier die experimentellen Untersuchungen in Form des spezifischen Widerstandes und der Magnetisierung an einkristallinem MnB4. Mit unseren Daten konnten wir bestimmen, dass der elektronische Grundzustand von MnB4 intrinsisch einem Pseudo-Gap-System entspricht. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass das System weder magnetische Ordnung aufweist, noch ein Verhalten nahe eines magnetisch geordneten Zustandes. Weiter präsentieren wir die Untersuchung des Magnetowiderstandes von MnSi-Dünnfilmen in hohen Magnetfeldern bis 24 T. Die Ergebnisse haben wir mit Untersuchungen an MnSi-Bulk-Material verglichen. Trotz qualitativen Ähnlichkeiten zwischen Bulk- und Dünnfilmdaten, konnten klare quantitative Unterschiede herausgearbeitet werden. Weiterhin haben wir den Hall-Effekt, Magnetotransport, und die Magnetostriktion von einkristallinem UPt2Si2 in Magnetfeldern bis 60 T bei Temperaturen bis zu 50 mK gemessen. Damit konnte das Phasendiagramm für Magnetfelder B || a- und c-Achse bestätigt werden. Darüber hinaus konnten wir eine starke Änderung des Hall-Effektes an den Phasengrenzen für B || c-Achse beobachten. Aus einem Vergleich mit Bandstrukturrechnungen, die einen dualen Charakter für zwei der 5f-Elektronen annehmen, schlagen wir vor, dass diese feldinduzierten topologischen Änderungen der Fermi-Oberfläche einem Lifshitz-Übergang zugeschrieben werden. Außerdem konnten wir eine einzigartige Hysterese im Magnetotransport und der Magnetostriktion beobachten, was darauf hindeutet, dass der Lifshitz-artige Übergang von diskontinuierlicher Natur ist. Zum Schluss haben wir die Magnetisierung und die Magnetostriktion von einkristallinem U2Rh3Si5 in Magnetfeldern bis 65 T entlang der drei Kristallachsen a, b und c gemessen. Hierbei konnten wir unterschiedliche Phasenübergangsverhalten in die antiferromagnetische Phase von U2Rh3Si5 entlang der a- und b-Achse beobachten. Für B || c-Achse konnte bis zu Feldern von 65 T keine feldinduzierten Phasenübergänge beobachtet werden. Außerdem konnten wir eine große magnetische Anisotropie zwischen den drei Achsen beobachten. Der Anisotropiefaktor zwischen B || b und a ist 3, zwischen b und c ist der Faktor größer als 5. Zusammen mit der Messung des spezifischen Widerstandes und des Magnetowiderstandes bis 9 T konnten wir das magnetische Phasendiagramm für B || a- und b-Achse weiter ausbauen.