Juniorprofessur Kristallphysik

Dr. Roman Gumeniuk wurde 2014 zum Juniorprofessor für Kristallphysik an das Institut für Experimentelle Physik berufen. Struktur-Eigenschafts-Korrelationen von intermetallischen Verbindungen sind Hauptschwerpunkt seiner Forschung. In diesem Zusammenhang werden Synthese, Kristallzucht sowie Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften von intermetallischen Phasen durchgeführt. Verbindungen, die aus Übergangsmetallen mit itineranten d-Elektronen und Selten-Erd-Metallen mit lokalisierten f-Elektronen bestehen, zeigen interessante Eigenschaften, da dort elektronische Korrelationseffekte beobachtet werden können. Diese Effekte führen zu ungewöhnlichen Verhaltensweisen wie Misch- und Zwischenvalenzzustände, Schweren Fermionen, Nicht-Fermi-Flüssigkeiten, Supraleitung, Kondo-Isolatoren, Kondo-Halbleitern, Quanten-Kritikalität usw. In diesem Zusammenhang sind sogenannte Käfigverbindungen, wo positiv geladene Kationen in einem vergrößerten negativ geladenen Käfig eingelagert sind, von besonderem Interesse. Typische Vertreter für solche Materialien sind Klathrate, gefüllte Skutterudite (LaFe4P12-Typ) und Remeika-Phasen (Yb3Rh4Sn13-Typ). Die letzten beiden sind strukturell verwandt mit der einfachen Perowskit-Struktur (siehe Abbildung). Heute sind mehr als 100 ternäre Remeika-Phasen bekannt. Da die genauen Kristallstrukturen und physikalischen Eigenschaften von vielen dieser Phasen bisher nicht ausreichend untersucht sind, werden sie ein Forschungsschwerpunkt der Kristallphysik-Gruppe sein. Physikalische Eigenschaften Pniktid- und Chalkogenid-haltiger Mineralien und mineralähnlicher Verbindungen, vor allem für die Anwendung als potentielle Thermoelektrika, sollen ebenfalls ein Ziel der zukünftigen Forschung sein.