Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Verbindungen mit Pyrit- und Shanditstruktur mit Metall-Halbleiter-Übergang in InSnCo3S2

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	8 January 2016
Referee:	PD Dr. Richard Weihrich and Prof. Dr. Holger Kohlmann and Prof. Dr. Frank-Michael Matysik
Date of exam:	23 December 2014
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie > Arbeitskreis Dr. Richard Weihrich
Keywords:	DFT, neutron diffraction, XRD, solid state
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	31364

Abstract (German)

Ziel der Arbeit ist es theoretische Rechnungen mit experimentellen Ergebnissen zu korrelieren, um Stabilitäten und Strukturen zu verstehen damit man ihre Eigenschaften für mögliche Anwendungen beeinflussen zu können. Eigenschaften von Verbindungen sind über ihre elektronische Struktur definiert. Man kann sie über Substitution oder Dotierung beeinflussen. "Electronic design" ist ein ...

Abstract (German)

Ziel der Arbeit ist es theoretische Rechnungen mit experimentellen Ergebnissen zu korrelieren, um Stabilitäten und Strukturen zu verstehen damit man ihre Eigenschaften für mögliche Anwendungen beeinflussen zu können. Eigenschaften von Verbindungen sind über ihre elektronische Struktur definiert. Man kann sie über Substitution oder Dotierung beeinflussen. "Electronic design" ist ein grundlegendes Prinzip in der Materialwissenschaft. Durch sie kann man elektrische und magnetische Eigenschaften einer Ausgangsverbindung gezielt beeinflussen. In der Arbeit wurden Verbindungen mit Pyrit Struktur und die Verbindung Sn2Co3S2 und von diesen abgeleitete Verbindungen untersucht. Deren elektronische und kristallografische Struktur sind hoch flexibel und Sn2Co3S2 ist ein halbmetallischer Ferromagnet. Durch die Substitution von Indium gegen Zinn erhält man einen Halbleiter aufgrund der Ausordnung von Indium und Zinn. Bei der Dotierung von Selen gegen Schwefel tritt eine Veränderung des Magnetismus auf. Um diese Effekte zu verstehen wurden Magnetische-, XRD-, Neutronen- und Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt genauso wie DFT Rechnungen im Reziproken- und Realraum.

Translation of the abstract (English)

The aim of this Ph.D thesis is to correlate theoretical calculations and experimental data to understand the building and stabilities of structures to influence the properties due to applications. Properties of compounds are defined by their electronic structures. The electronic structure can be influenced by substitution of elements or even doping. As a matter of fact, electronic design is a ...

Translation of the abstract (English)

The aim of this Ph.D thesis is to correlate theoretical calculations and experimental data to understand the building and stabilities of structures to influence the properties due to applications. Properties of compounds are defined by their electronic structures. The electronic structure can be influenced by substitution of elements or even doping. As a matter of fact, electronic design is a basic principle in materials research. It can help to change or switch the electric conductivity or the magnetism of a starting compound. I analyzed compounds with pyrite-type structure and Sn2Co3S2 and related compounds to these. Its electronic as well as its crystallographic structure is highly flexible and Sn2Co3S2 is a half metallic ferromagnet. By substituting In to Sn one gets a semiconductor due to indium-tin ordering. By doping sulfur against selenium, the magnetism is highly influenced. To verify and to understand these effects I did magnetic, XRD, neutron and conductivity measurements as well as DFT calculations in direct and reciprocal space.

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