Thermal properties of dysprosium titanate in the spin ice state [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Bastian Klemke

Thermal Properties ofDysprosium-Titanate in the Spin Ice Statevorgelegt vonDiplom-PhysikerBastian Klemkeaus Berlinvon der Fakulta¨t II - Mathematik und Naturwissenschaftender Technischen Universita¨t Berlinzur Erlangung des akademischen GradesDoktor der NaturwissenschaftenDr. rer. nat.genehmigte DissertationPromotionsausschuss:Vorsitzender: Prof. Dr. M. Da¨hneGutachter: Prof. Dr. D. A. TennantGutachter: Prof. Dr. M. MeißnerGutachter: Prof. Dr. J. P. GoffTag der wissenschaflichen Aussprache: 21.01.2011Berlin 2011D 83Thermal Properties of Dysprosium-Titanate in the Spin Ice StateBastian KlemkeAbstractSeit mehr als zehn Jahren dient das Seltene-Erden-Titanat Dy Ti O als Beispiel fu¨r ein geometrisch2 2 7frustriertes Spin-System (“Spin-Eis”) und ist Gegenstand intensiver Untersuchungen gewesen. Im Jahr2008 haben C. Castelnovo et al. (Nature 451, 42, 2008) die Existenz von magnetischen Quasiteilchen in3+Spin-Eis-Materialien wie Dy Ti O postuliert. Diese durch die Dysprosium-Ionen Dy verursachten2 2 7magnetischen Anregungen haben die Eigenschaften von magnetischen Monopolen. In einer Reihe vonExperimenten wurden mit den Methoden der Neutronenbeugung und der Myonen-Spin-Rotation aneinkristallinem Dy Ti O und Ho Ti O im Jahr 2009 erste experimentelle Hinweise auf die Existenz2 2 7 2 2 7von magnetischen Monopolen in Spin-Eis gefunden.