Forschung: Versteckte Ladungsordnung in einer Eisenoxid-Quadrat-Gitter-Verbindung

Ein internationales Forscherteam, an dem auch die Projekte C03 und C06 des SFB 1143 beteiligt sind, hat den Ursprung eines rätselhaften Phasenübergangs in dem geschichteten Perowskit Sr₃Fe₂O₇ bei Raumtemperatur aufgeklärt. Obwohl bereits vor mehr als fünfzig Jahren erste Hinweise auf den Beginn der elektronischen Ordnung an diesem Übergang beim Abkühlen gemeldet wurden, scheiterten alle Versuche, die mikroskopische Struktur dieser Ordnung aufzuklären. In der vorliegenden Studie setzten die Forscher modernste Neutronen- und Röntgenbeugungsmethoden ein, um nach dieser "verborgenen Ordnung" zu suchen. Der Durchbruch gelang schließlich mit Hilfe der resonanten Röntgenbeugung, die es ermöglichte, die spontane Bildung einer  schachbrettartigen elektronischen Ordnung nachzuweisen.

J.-H. Kim, D. C. Peets, M. Reehuis, P. Adler, A. Maljuk, T. Ritschel, M. C. Allison, J. Geck, J. R. L. Mardegan, P. J. Bereciartua Perez, S. Francoual, A. C. Walters, T. Keller, P. M. Abdala, P. Pattison, P. Dosanjh, B. Keimer,
Hidden Charge Order in an Iron Oxide Square-Lattice Compound,
Phys. Rev. Lett. 127, 097203 (2021)