NMR of Electron-Doped High-Temperature Superconductor Pr(2-x)Ce(x)CuO(4)

Diese Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung einer verhältnismäßig wenig beforschten Untergruppe der hochtemperatur-supraleitenden Kuprate (HTSCs-high-temperature superconducting cuprates), den elektronendotierten HTSCs, vermittels kernmagnetischer Resonanz (NMR-nuclear magnetic resonance). Die Untersuchungen umfassen 63Cu und 17O NMR an ausgerichteten Pulverproben und Einkristallen von Pr2−xCexCuO4 (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20) sowie auch Nd2−xCexCuO4 (x = 0, 0.13) in externen Magnetfeldern von 2.35 bis 17.6 T und Temperaturen zwischen 8 und 400 K. Durch eine Vielzahl von Experimenten wird die erste eindeutige spektrale Analyse für beide Nuklide vorgenommen. Es wird gezeigt, dass die indirekte, homonukleare Kopplung, wie sie beim Hahn-Echo-Zerfall von planarem 63,65Cu in lochdotierten HTSCs und auch im undotierten Pr2CuO4 gefunden wird, durch Elektronendotierung weitestgehend unterdrückt wird. Eine Analyse der Quadrupolaufspaltungen zeigt, dass nicht nur die lokale Verteilung der dotierten Elektronen und Löcher in den CuO2-Schichten quantitativ gemessen werden kann, sondern, dass auch Unterschiede in den 63Cu und 17O Aufspaltungen verschiedener undotierter Kuprate auf eine variable Ladungsverteilung zurückzuführen sind. Somit ist eine quantitative Messung der lokalen Ladungsverteilung in der CuO2 -Schicht der HTSCs möglich, welche ein neues, differenziertes Bild der unterschiedlichen Materialien ergibt.