Neutronenstreuung

Prof. Peter Böni

Forschungsgebiet

The Neutron Scattering group at the Physik-Department of Technische Universität München covers a wide and rather complete spectrum of scientific activities ranging from solid physics to materials research and applied physics. Presently, most efforts concentrate on the investigation of magnetic and superconducting properties of strongly correlated electron systems under extreme conditions and the investigation of materials properties using non-destructive nuclear techniques.

Adresse/Kontakt

James-Franck-Str. 1
85748 Garching b. München
+49 89 289 14711
Fax: +49 89 289 14713

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe

Professorinnen und Professoren

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Lehrangebot der Arbeitsgruppe

Lehrveranstaltungen mit Beteiligung der Arbeitsgruppe

Titel und Modulzuordnung
ArtSWSDozent(en)Termine
Vacuum, Surfaces and Thin Films
Zuordnung zu Modulen:
VO 2 Kreuzpaintner, W. Mi, 16:00–18:00, PH HS3
Methoden der Oberflächenanalytik
Zuordnung zu Modulen:
PS 2 Böni, P.
Mitwirkende: Kreuzpaintner, W.
Fr, 14:00–15:30, PH 2224
Exercise to Vacuum, Surfaces and Thin Films
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
UE 2 Kreuzpaintner, W.

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe

Analyse von Sauerstoffleerstellen in oxidischen Heterostrukturen mit der Positronenannihilationsspektroskopie

Mit der koinzidenten Doppler-Verbreiterungsspektroskopie (CDBS) lassen sich aufgrund der präzisen Messung der Impulse kernnaher Elektronen auch die Elemente in der unmittelbaren Umgebung von Fehlstellen identifizieren. Bei der CDBS werden zwei gegenüberstehende Ge-Detektoren koinzident ausgelesen, um die gesamte Zerstrahlungsenergie der Elektron-Positron-Paare zu detektieren. Da mit der Koinzidenzmethode die hohen Impulse (kernnahe Elektronen) nahezu untergrundfrei gemessen werden, gewinnt man Informationen über die an der Annihilation beteiligten Elemente, so dass die chemische Umgebung von Fehlstellen oder kleinste Fremdatomcluster analysiert werden kann.

Das Projekt zur Untersuchung oxidischer Heterostrukturen lässt sich sinnvoll in zwei Teile gliedern, die je nach Aufwand auch ausführlich in zwei Masterarbeiten Eingang finden können: (i) Sauerstoffleerstellen in oxidischen Materialien sollen mittels CDBS am ortsauflösendes Doppler-Spektrometer untersucht werden, das am intensiven Positronenstrahl NEPOMUC betrieben wird. (ii) Begleitend sollen Simulationsrechnungen mithilfe des Programms „Abinit“ durchgeführt werde, das die Berechnung der Elektronenimpulsverteilung und der Annihilationsspektren erlaubt. Hierbei soll der Fokus auf die Darstellung von atomaren Leerstellen und der Vergleich mit dem ungestörten Kristallgitter gelegt werden.

geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
Themensteller(in): Christoph Pascal Hugenschmidt
Digitale Auslese von Ge-Detektoren zur hochauflösenden Spektroskopie der Positronen-Elektronen-Zerstrahlung

Mithilfe der Doppler-Verbreiterungsspektroskopie (DBS) der Annihilationslinie lassen sich Kristalldefekte wie atomare Leerstellen mit einzigartiger Sensitivität detektieren und charakterisieren. Die Verwendung des intensiven Positronenstrahls an NEPOMUC erlaubt darüber hinaus die Darstellung von Defektverteilungen in drei Dimensionen.

Mit einer neuen digitalen Signalverarbeitung und Datenauslese, die eine erhöhte Zählrate erlauben, sollen Ge-Detektoren paarweise simultan betrieben werden. Gegenüber früheren Experimenten führt dies nicht nur zu einer Reduktion der Messzeit, sondern auch zu einer höheren Stabilität während der Messung. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein vorhandenes Programm zur Signalanalyse adaptiert werden, so dass über diverse Parameter die erzielbare Energieauflösung einfach optimiert werden kann. Die vorhandenen wie auch ein neuartiger Detektorprototyp sollen über die neue digitale Signalverarbeitung ausgelesen und in einer eigenen Stahlzeit zu realen Fragestellungen an Metallproben getestet werden.

geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
Themensteller(in): Christoph Pascal Hugenschmidt
Measurement of the 2D electronic structure of high-Tc superconductors using positrons

Positrons offer the unique possibility to investigate the bulk electronic structure of condensed matter at elevated temperature. The measurement of the angular correlation of the electron positron annihilation radiation (ACAR) provides two-dimensional projections of the electron-positron momentum density. For example, with our ACAR spectrometer we succeeded in determining the spin resolved Fermi surface of the Heusler alloy Cu2MnAl or the electron correlation strength of Ni.

Within this Master thesis we want to apply the ACAR technique to quasi two-dimensional systems for the first time. A huge variety of materials exhibit a quasi two-dimensional electronic structure. One example would be the high-Tc superconductors of the iron pnictide group which have a tetragonal crystal structure with a large real space c-axis. In order to benefit from the present 2D-ACAR spectrometer the aim is to record the 2D-electronic structure of these materials within a “single-shot measurement”, i.e. only one projection is sufficient to determine the 2D-electron momentum distribution. The Master comprises two parts: (i) Adaption of the sample chamber for ACAR experiments on thin samples, (ii) temperature dependent electron momentum measurements of 2D electron systems.

geeignet als
  • Bachelorarbeit Physik
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
Themensteller(in): Christoph Pascal Hugenschmidt

Abgeschlossene und laufende Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe

The Sign of the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in R-3C Structures
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Physik der kondensierten Materie)
Themensteller(in): Peter Böni
Quantum Phase Transitions in Sputter Deposited Pd₁₋ₓNiₓ
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Physik der kondensierten Materie)
Themensteller(in): Peter Böni

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.