Transportmessungen an Supraleitenden Eisenpniktiden und Heusler-Verbindungen

In dieser Arbeit werden Resultate elektronischer Transportmessungen von supraleitenden Eisenpniktiden und ferromagnetischen Heusler-Verbindungen diskutiert. Die Eisenpniktide sind eine neuartige Klassen von Hochtemperatursupraleitern, deren Eigenschaften sich aus einem Zusammenspiel von Supraleitung und Magnetismus ergeben. Während die sogenannten 122-Pniktide Antiferromagnetismus aufweisen und unter Dotierung in einen supraleitenden Zustand übergehen, konnte in dotiertem LiFeAs Ferromagnetismus beobachtet werden. Undotiert hingegen zeigt dieses Material interessante supraleitende Eigenschaften. Die Heusler-Verbindungen sind u.a. durch ihren Ferromagnetismus bekannt. Das hier untersuchte Co2FeSi ist einer der stärksten Ferromagnete. Der in diesem Material vorhergesagte vollständig spinpolarisierte elektronische Transport, d.h. alle Leitungselektronen besitzen den gleichen Spin, konnte nachgewiesen werden. Die hier genannten Eigenschaften können exzellent mit der Methode der elektronischen Transportmessungen untersucht werden. Deren Ergebnisse aus Messungen an Einkristallen werden in dieser Arbeit diskutiert.In this work, results of electronic transport measurements are discussed for superconducting iron pnictides as well as for ferromagnetic Heusler compounds. The iron pnictides are a recently discovered class of high temperature superconductors where magnetism might play a crucial role. While the 122-pnictides show antiferromagnetism and migrate to the superconducting state upon doping, ferromagnetism has been observed in doped LiFeAs. On the other hand, in the undoped state this material shows interesting superconducting properties. Among other propierties, Heusler compounds are well known due to their ferromagnetism. Co2FeSi, which was investigated in this work, is one of the strongest ferromagnets. Beside this, one predicts this compound to be a half-metallic ferromagnet with completely spin polarized electronic transport where all conducting electrons have the same spin. The here addressed properties can well be investigated with the method of electronic transport measurements, whose results on single crystals are discussed in this work

Half-Metallic Ferromagnetism in the Heusler Compound Co2_2FeSi revealed by Resistivity, Magnetoresistance, and Anomalous Hall Effect measurements

We present electrical transport data for single-crystalline Co$_2$FeSi which provide clear-cut evidence that this Heusler compound is truly a half-metallic ferromagnet, i.e. it possesses perfect spin-polarization. More specifically, the temperature dependence of $\rho$ is governed by electron scattering off magnons which are thermally excited over a sizeable gap $\Delta\approx 100 K$ ($\sim 9 meV$) separating the electronic majority states at the Fermi level from the unoccupied minority states. As a consequence, electron-magnon scattering is only relevant at $T\gtrsim\Delta$ but freezes out at lower temperatures, i.e., the spin-polarization of the electrons at the Fermi level remains practically perfect for $T\lesssim\Delta$. The gapped magnon population has a decisive influence on the magnetoresistance and the anomalous Hall effect (AHE): i) The magnetoresistance changes its sign at $T\sim 100 K$, ii) the anomalous Hall coefficient is strongly temperature dependent at $T\gtrsim 100 K$ and compatible with Berry phase related and/or side-jump electronic deflection, whereas it is practically temperature-independent at lower temperatures

Crystal Growth and Electronic Phase Diagram of 4\u3cem\u3ed\u3c/em\u3e-doped Na\u3csub\u3e1-\u3cem\u3eδ\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eFe\u3csub\u3e1-\u3cem\u3ex\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eRh\u3csub\u3e\u3cem\u3ex\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eAs in Comparison to 3\u3cem\u3ed\u3c/em\u3e-doped Na\u3csub\u3e1-\u3cem\u3eδ\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eFe\u3csub\u3e1-\u3cem\u3ex\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eCo\u3csub\u3e\u3cem\u3ex\u3c/em\u3e\u3c/sub\u3eAs

Single crystals of Na1−δFe1−xTxAs with T = Co, Rh have been grown using a self-flux technique. The crystals were thoroughly characterized by powder x-ray diffraction, magnetic susceptibility, and electronic transport with particular focus on the Rh-doped samples. Measurements of the specific heat and ARPES were conducted exemplarily for the optimally doped compositions. The spin-density wave transition (SDW) observed for samples with low Rh concentration (0≤x≤0.013) is fully suppressed in the optimally doped sample. The superconducting transition temperature (Tc) is enhanced from 10 K in Na1−δFeAs to 21 K in the optimally doped sample (x=0.019) of the Na1−δFe1−xRhxAs series and decreases for the overdoped compounds, revealing a typical shape for the superconducting part of the electronic phase diagram. Remarkably, the phase diagram is almost identical to that of Co-doped Na1−δFeAs, suggesting a generic phase diagram for both dopants

Transportmessungen an Supraleitenden Eisenpniktiden und Heusler-Verbindungen

In dieser Arbeit werden Resultate elektronischer Transportmessungen von supraleitenden Eisenpniktiden und ferromagnetischen Heusler-Verbindungen diskutiert. Die Eisenpniktide sind eine neuartige Klassen von Hochtemperatursupraleitern, deren Eigenschaften sich aus einem Zusammenspiel von Supraleitung und Magnetismus ergeben. Während die sogenannten 122-Pniktide Antiferromagnetismus aufweisen und unter Dotierung in einen supraleitenden Zustand übergehen, konnte in dotiertem LiFeAs Ferromagnetismus beobachtet werden. Undotiert hingegen zeigt dieses Material interessante supraleitende Eigenschaften. Die Heusler-Verbindungen sind u.a. durch ihren Ferromagnetismus bekannt. Das hier untersuchte Co2FeSi ist einer der stärksten Ferromagnete. Der in diesem Material vorhergesagte vollständig spinpolarisierte elektronische Transport, d.h. alle Leitungselektronen besitzen den gleichen Spin, konnte nachgewiesen werden. Die hier genannten Eigenschaften können exzellent mit der Methode der elektronischen Transportmessungen untersucht werden. Deren Ergebnisse aus Messungen an Einkristallen werden in dieser Arbeit diskutiert.In this work, results of electronic transport measurements are discussed for superconducting iron pnictides as well as for ferromagnetic Heusler compounds. The iron pnictides are a recently discovered class of high temperature superconductors where magnetism might play a crucial role. While the 122-pnictides show antiferromagnetism and migrate to the superconducting state upon doping, ferromagnetism has been observed in doped LiFeAs. On the other hand, in the undoped state this material shows interesting superconducting properties. Among other propierties, Heusler compounds are well known due to their ferromagnetism. Co2FeSi, which was investigated in this work, is one of the strongest ferromagnets. Beside this, one predicts this compound to be a half-metallic ferromagnet with completely spin polarized electronic transport where all conducting electrons have the same spin. The here addressed properties can well be investigated with the method of electronic transport measurements, whose results on single crystals are discussed in this work

Transportmessungen an Supraleitenden Eisenpniktiden und Heusler-Verbindungen

In dieser Arbeit werden Resultate elektronischer Transportmessungen von supraleitenden Eisenpniktiden und ferromagnetischen Heusler-Verbindungen diskutiert. Die Eisenpniktide sind eine neuartige Klassen von Hochtemperatursupraleitern, deren Eigenschaften sich aus einem Zusammenspiel von Supraleitung und Magnetismus ergeben. Während die sogenannten 122-Pniktide Antiferromagnetismus aufweisen und unter Dotierung in einen supraleitenden Zustand übergehen, konnte in dotiertem LiFeAs Ferromagnetismus beobachtet werden. Undotiert hingegen zeigt dieses Material interessante supraleitende Eigenschaften. Die Heusler-Verbindungen sind u.a. durch ihren Ferromagnetismus bekannt. Das hier untersuchte Co2FeSi ist einer der stärksten Ferromagnete. Der in diesem Material vorhergesagte vollständig spinpolarisierte elektronische Transport, d.h. alle Leitungselektronen besitzen den gleichen Spin, konnte nachgewiesen werden. Die hier genannten Eigenschaften können exzellent mit der Methode der elektronischen Transportmessungen untersucht werden. Deren Ergebnisse aus Messungen an Einkristallen werden in dieser Arbeit diskutiert.In this work, results of electronic transport measurements are discussed for superconducting iron pnictides as well as for ferromagnetic Heusler compounds. The iron pnictides are a recently discovered class of high temperature superconductors where magnetism might play a crucial role. While the 122-pnictides show antiferromagnetism and migrate to the superconducting state upon doping, ferromagnetism has been observed in doped LiFeAs. On the other hand, in the undoped state this material shows interesting superconducting properties. Among other propierties, Heusler compounds are well known due to their ferromagnetism. Co2FeSi, which was investigated in this work, is one of the strongest ferromagnets. Beside this, one predicts this compound to be a half-metallic ferromagnet with completely spin polarized electronic transport where all conducting electrons have the same spin. The here addressed properties can well be investigated with the method of electronic transport measurements, whose results on single crystals are discussed in this work