Mixed valency and anionogenic magnetism in alkali metal oxides

Promotie: dhr. G.P. Giriyapura Parameshwarappa, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Mixed valency and anionogenic magnetism in alkali metal oxides

Promotor(s): prof.dr. T.T.M. Palstra

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Magnetische eigenschappen alkali metaaloxides

In zijn proefschrift beschrijft Shirakumara Giriyapura een onderzoek naar de magnetische eigenschappen van alkali metaaloxides. Het magnetisme in deze materialen is afkomstig van de zuurstof-atomen en niet, zoals gebruikelijk, van metaal-atomen. Giriyapura laat zien dat er veel overeenkomsten bestaan tussen het op zuurstof gebaseerd magnetisme en de veel bestudeerde magnetische overgangsmetalen.

Het onderzoek concentreert zich op de synthese en eigenschappen van nieuwe alkali metaaloxides met gemengd superoxide (O2-) en peroxide (O22-) anionen. Dit verschil in ladingstoestand staat bekend als 'gemengde valentie' en is tot nu toe niet bestudeerd voor zuurstof. Gemengde valentie in overgangsmetalen is verantwoordelijk voor belangrijke eigenschappen zoals kolossaal magnetoweerstandsgedrag en supergeleiding.

Nieuwe materialen zijn gesynthetiseerd door kationen te kiezen met een verschillende valentie zoals Ba2+ en K+ in Ba1-xKxO2, of door het zuurstofgehalte te variëren in b.v. AO2-x (A = alkali metaal). De koppeling tussen nabuur-superoxide en -peroxide anionen is in sommige verbindingen aanzienlijk en gaat gepaard met dynamische ladingsoverdracht. De ladingsoverdracht kan worden versterkt met externe stimuli zoals licht. Deze ladingsoverdracht is sterk gerelateerd aan de kristalstructuur en kan worden beïnvloed door het type kation en het zuurstofgehalte.

Dit onderzoek opent nieuwe wegen voor de synthese van andere nieuwe gemengd valente zuurstofverbindingen met mogelijke eigenschappen die net zo rijk zijn als voor de overgangsmetaaloxides.

Shirakumara Giriyapura (India, 1983) studeerde scheikunde aan de Kuvempu University (India). Het onderzoek werd uitgevoerd aan het Zernike Institute for Advanced Materials van de RUG en gefinancierd door NWO.