year | 2025 |
author(s) | Bastian Christoph Haselmaier |
title | Messungen der magnetischen Eigenschaften von CoS2 und CoSe2 |
KIP-Nummer | HD-KIP 25-20 |
KIP-Gruppe(n) | F25 |
document type | Bachelorarbeit |
Abstract (de) | In dieser Arbeit wurden die magnetischen Eigenschaften von CoS2 und CoSe2 mittels SQUID-Magnetometrie bestimmt. Dazu wurden Magnetisierungsmessungen in Abhängigkeit der Temperatur und externen Magnetfeldern durchgeführt. Bei CoS2 wurde ein magnetischer Phasenübergang von der paramagnetischen zur ferromagnetischen Phase, bei TC = 121.1(5) K, festgestellt. Zusätzlich konnte ein Curie-Weiss Verhalten für Temperaturen oberhalb von 350 K mit einem effektiven magnetischen Moment von p = 1.97(3) μB/Co und einer Weiss-Temperatur von θ = 156(5) K beobachtet werden. Bei CoSe2 handelt es sich um einen Exchange-Enhanced-Pauli- Paramagneten, welcher bei tiefen Temperaturen durch das Stoner-Modell beschrieben werden kann. Der bei 1.8 K bestimmte Stoner-Faktor ergibt sich zu 6(1). Ab 300 K lässt sich die inverse magnetische Suszeptibilität mit dem Curie-Weiss-Gesetz beschreiben. Das daraus resultierende effektive magnetische Moment ergibt sich zu p = 2.52(5) μB/Co und die Weiss-Temperatur zu θ = −471(9) K. Die an CoS2 und CoSe2 durchgeführten Messungen zeigen, dass der Austausch von S-Atomen gegen Se-Atomen, bei gleicher Kristallstruktur und gleicher Elektronenkonfiguration, zu einem komplett unterschiedlichen magnetischen Verhalten der beiden Materialien führt. So ist CoS2 ein Ferromagnet und CoSe2 ein Stoner-enhanced Pauli- Paramagnet. |
Abstract (en) | In this work the magnetic properties of CoS2 and CoSe2 were investigated by means of SQUID-magnetometry. Magnetisation was measured as a function of the tem- perature and the external magnetic field. For CoS2 a magneticic phase transition from the paramagnetic to the ferromagnetic phase at the critical temperature of TC = 121.1(5) K has been reported. For temperatures above 350 K a Curie-Weiss behaviour of the static magnetic susceptibility with an effective magnetic moment of p = 1.97(3) μB/Co and a Weiss-temperature of θ = 156(5) K was observed. CoSe2 is an exchange-enhanced-Pauli-paramagnet that can be described at low temperatures by the Stoner-modell. At 1.8 K the Stoner-factor is 6(1). Above 300 K the static magnetic susceptibility can be described by the Curie-Weiss law. The resulting effective magnetic moment is given by p = 2.52(5) μB/Co and the Weiss-temperature is θ = −471(9) K. The measurements carried out on CoS2 and CoSe2 show that the exchange of S atoms for Se atoms, with the same crystal structure and the same electron configuration, leads to a completely different magnetic behavior of the two materi- als. Thus CoS2 is a ferromagnet and CoSe2 is a Stoner-enhanced Pauli paramagnet. |
bibtex | @mastersthesis{magnetischeEigenschaftenvonCoS2undCoSe2, author = {Bastian Christoph Haselmaier}, title = {Messungen der magnetischen Eigenschaften von CoS2 und CoSe2}, school = {Universität Heidelberg}, year = {2025}, type = {Bachelorarbeit} } |
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