Characterization of the electronic properties of LaIrIn5: calculations, transport-, heat capacity- and de Haas-van Alphen-experiments

Bestimmung der elektronischen Eigenschaften von LaIrIn5: Rechnungen, Transport-, Wärmekapazitäts- und de Haas-van Alphen-Experimente

by Eugenio Angelo Forzani
Doctoral thesis
Date of Examination:2007-01-12
Date of issue:2007-02-26
Advisor:Prof. Dr. Klaus Winzer
Referee:Prof. Dr. Herbert C. Freyhardt
Referee:Prof. Dr. Hans Christian Hofsäss
Referee:Prof. Dr. Reiner Kirchheim
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2812

 

 

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Abstract

English

The system LaIrIn5 constitutes the reference model for the 115-class of rare-earth intermetallic compounds. Some of them are heavy-fermion systems showing, besides superconductivity and magnetism, anomalous conduction electron properties.The electronic structure of LaIrIn5 single crystal is solved with a full relativistic band structure calculation. Its Fermi surface is completely confirmed by de Haas-van Alphen experiments. Electron-dynamics parameters are also consistently delivered by electrical resistivity and heat capacity measurements. Here, the discrepancy of the experiments from the model quantifies, in terms of the enhancing constant λ, a slight electron-phonon interaction.The relation to superconductivity is discussed and shows that the contribution of electron-phonon coupling to the transition temperature in the superconducting compounds of the 115-class is negligible.
Keywords: Intermetallic compounds; single crystals; heavy-fermion systems; band structure; electric transport; heat capacity; da Haas-van Alphen effect; field modulation magnetometry; Fermi surface; electron-phonon interaction; superconductivity

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Das System LaIrIn5 setzt das Bezugsmodell für die 115-Klasse der intermetallischen Verbindungen aus seltenen Erden fest. Einige von ihnen sind Schwerfermionensysteme, die außer Supraleitung und Magnetismus besondere Elektroneneigenschaften zeigen.Die elektronische Struktur von LaIrIn5 Einkristall wird mit einer vollrelativistischen Bandstrukturberechnung gelöst. Die dazugehörige Fermifläche wird vollständig durch de Haas-van Alphen Experimente bestätigt. Elektronendynamik Parameter werden auch konsistent durch elektrische Widerstands- und Wärmekapazitätsmessungen geliefert. Hier bestimmt die Diskrepanz der Experimente vom berechneten Modell, mittels einer Konstanten λ, eine schwache Elektron-Phonon-Wechselwirkung quantitativ.Die Beziehung mit der Supraleitung wird diskutiert und zeigt, dass der Beitrag der Elektron-Phonon-Kopplung zur Übergangstemperatur in den supraleitenden Systemen der 115-Klasse sehr klein ist.
Schlagwörter: Intermetallische Verbindungen; Einkristalle; Schwerfermionensysteme; Bandstruktur; elektrischer Transport; Wärmekapazität; da Haas-van Alphen Effekt; Feldmodulationsmagnetometrie; Fermifläche; Elektron-Phonon-Wechselwirkung; Supraleitung
 
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