Leiter: Prof. Dr. Matthieu Le Tacon
Wir untersuchen die Dynamik von Spin-, Ladungs-, Orbital- und Gitter-Freiheitsgraden in Übergangsmetalloxiden mit stark korrelierten Elektronensystemen mittels inelastischer Photonstreutechniken, um damit einen Einblick in die konkurrierenden Tendenzen in diesen Materialien zur Ausbildung unterschiedlicher Ordnungen zu bekommen. Hierbei kommen Photonen aus einem breiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums zum Einsatz, mit deren Hilfe ähnlich wie bei der inelastischen Neutronenstreuung die Energie-Impuls-Beziehung kollektiver Anregungen in diesen Materialien erfasst wird.
Die inelastische Streuung von Photonen im Bereich des sichtbaren Bereichs (Raman-Streuung von Photonen mit typischen Energien von einigen eV) ist eine sehr vielseitige Technik, mit deren Hilfe die Dynamik von langwelligen Anregungen in Festkörpern bei hoher Energieauflösung unter sehr verschiedenen Umgebungsbedingungen (tiefe Temperaturen, hoher Druck, uniaxiale oder epitaktische Dehnung) getestet werden kann. Ergänzend kann - ähnlich wie mit inelastischer Neutronenstreuung - mittels resonanter inelastischer Röntgenstreuung (RIXS) im Weich- bzw. Hart-Röntgen-Bereich bei 3d- bzw. 5d-Übergangsmetalloxiden die Dispersion magnetischer und/oder orbitaler Anregungen untersucht werden. Mit nichtresonanter inelastischer Streuung von harter Röntgenstrahlung kann die Dispersion von Phononen bestimmt werden. Die auf Röntgenstreuung basierenden Messungen werden an verschiedenen über die ganze Welt verteilten Synchrotronquellen durchgeführt.
