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Stark korrelierte Halbleiter
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Ansprechpartner: Dr. Michael Baenitz
Dr. Niels Oeschler
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In seltenen Fällen führt die Hybridisierung der d- oder f-Elektronen zu einer Energielücke bei der Fermi-Energie. Systeme dieser Eigenschaft bezeichnet man als stark korrelierte Halbleiter oder Kondo-Isolatoren. Sie verhalten sich bei Raumtemperatur wie normale Metalle mit lokalen Momenten. Unterhalb der Kondo-Temperatur öffnet sich die Hybridisierungslücke und führt zu einem halbleitenden Widerstand.
FeSb2 ist ein korrelierter Halbleiter, der am MPI CPfS intensiv untersucht wird. Die Verbindung zeichnet sich durch mehrere kleine Energielücken von nur 6meV und 30meV und schmalen Bändern aus. Der Grundzustand der Fe 3d-Zustände ist nicht-magnetisch. Die Thermokraft zeigt extrem große Werte von mehr als -40mV/K bei 10K. Die großen Werte lassen sich nur durch die Präsenz starker Korrelationen erklären. Ebenso deuten die Messungen der optischen Leitfähigkeit auf starke Korrelationen hin.
Auch f-Elektronen-Systeme zeigen unterhalb der Energielücke faszinierende Eigenschaften. Ungewöhnliche Temperaturabhängigkeiten von Transport- und thermodynamischen Messgrößen werden beobachtet. Beispielsweise zeigen die Systeme einen stark erhöhten Nernst-Effekt.
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