De Haas-van Alphen-Effekt und die elektronische Struktur von LuNi2B2C

In der Klasse der Borkarbidsupraleiter stellt LuNi2B2C die Verbindung mit der höchsten Übergangstemperatur Tc ~ 16,5 K dar. Es wurden qualitativ hochwertige LuNi2B2C - Einkristalle (RRR~ 33; Bc2 (0K)<8,5 T) hergestellt. Aus orientierungs - und temperaturabhängigen Messungen des dHvA - Effekts in Magnetfeldern bis zu B £ 12 T und Temperaturen T £ 0,35 K konnten Extremalquerschnitte der Fermiflächen und zugehörige effektive Elektronenmassen mc ermittelt werden. Die Winkelabhängigkeiten der Frequenzen F1 = 281(5) T und F2 = 7,77(0.03) kT bei Verkippung des Magnetfeldes in der (100) - und der (110) - Ebene des tetragonalen Systems [Kristallstruktur]sowie die zugehörigen effektiven Massen und die Fermigeschwindigkeiten werden mit experimentellen Ergebnissen an YNi2B2C [1] und mit Bandstrukturrechnungen für LuNi2B2C [2] verglichen. Die Bestimmung zweier effektiven Massen mc und Fermigeschwindigkeiten vF führte in einer Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Drechsler am IFW Dresden [http://www.ifw-dresden.de/] zu einer theoretischen Beschreibung des Bc2(T) - Verlaufes in einem effektiven 2-Band Modell [ PRL80(1998).pdf ] Ähnlich wie im System YNi2B2C werden auch am LuNi2B2C dHvA - Oszillationen der Frequenzen F1 und F2 weit unterhalb Bc2 im Vortex - Zustand des TypII - Supraleiters, beobachtet. Die Gründe für die Existenz der Oszillationen unterhalb Bc2 sind umstritten und deren Klärung stellt einen Schwerpunkt der zukünftigen Forschung dar (Dissertation K. Krug).