Physik am Samstag am 6. Juli 2013

Heutzutage gebräuchliche, elektronische Geräte sind aus Bauelementen wie Transistoren und Dioden aufgebaut, die aus aufeinander abgeschiedenen Halbleiterschichten aus Silizium, Germanium oder Gallium und Arsen bestehen. Diese chemischen Elemente aus der Hauptgruppe des Periodensystems haben relativ einfache, gut verstandene Eigenschaften. Nebengruppenelemente wie Mangan, Cobalt oder Nickel besitzen Elektronenwolken, die komplexere Bindungen und Elektronenkonfigurationen ermöglichen: Oxide solcher Elemente zeigen Effekte wie den kolossalen Magnetowiderstand, orbitale Ordnung und verschiedene magnetische Ordnungen.

Will man neue physikalische Phänomene entdecken, sind besonders die Grenzflächen zwischen verschieden Oxiden interessant. Ein weitgehendes mikroskopisches Verständnis, welches für die Entwicklung neuartiger, technologischer Anwendungen entscheidend ist, erlangt man durch Untersuchungsmethoden, die auf der Streuung gebündelter Röntgen- und Neutronenstrahlen an solchen Strukturen basieren. Solche Strahlung wird in Großforschungseinrichtungen wie Synchrotrons und Forschungsreaktoren erzeugt.