6.1 Hochwertige CeNi2Ge2-Proben

Bei der Untersuchung der Tieftemperatureigenschaften von CeNi2Ge2 zeigte sich, daß der genaue Grundzustand des Systems nicht mit Sicherheit bestimmt werden konnte. Bisher drei Proben zeigen einen supraleitenden Phasenübergang bei etwa 0,1 K, alle anderen nicht. Wir sind jetzt in der Lage, gezielt Proben hoher Qualität herzustellen, die benötigt werden, um die wahren physikalischen Zusammenhänge in diesem System zu untersuchen. Gitterdefekte sind dabei ein Störfaktor, der aber durch Kenntnis der Variation der kristallographischen wie der physikalischen Probeneigenschaften innerhalb des Existenzbereichs der Verbindung minimiert werden kann. Durch die Ergebnisse aus Widerstandsmessungen können wir den Teil des Homogenitätsbereiches, in dem die besten Proben zu erwarten sind, jetzt sehr genau eingrenzen.

Die qualitativ hochwertigsten Proben erhält man auf die folgende Art: Nickel und Germanium müssen genau im stöchiometrischen 1 : 1-Verhältnis eingewogen werden. Man verhindert so eine statistische Unordnung auf den Ni / Ge-Gitterplätzen. Außerdem muß ausreichend Cer zur Verfügung gestellt werden. Ein Überschuß von 0,5 % bringt hervorragende Ergebnisse, hingegen liegen Proben mit einem Cer-Überschuß von 2,5 % nicht mehr innerhalb des Homogenitätsbereichs. In diesen Proben treten bereits Fremdphasen auf [Müller-Reisener95]. Mit einem Cer-Überschuß von 0,5 % verhindert man ebenso Komplikationen aufgrund von Qualitätsproblemen des verwendeten Ausgangsmaterials.

Die ausgeprägten Quantenfluktuationen, die in hochwertigen Proben bei tiefen Temperaturen zu Nicht-Fermiflüssigkeits-Verhalten führen, haben keine Erhöhung des als Maß zur Bestimmung der Probenqualität herangezogenen Restwiderstands. Das ist ein wichtiges Ergebnis, da sich die Auswirkungen auf den Verlauf des Widerstands der einzelnen Probe in Form von Nicht-Fermiflüssigkeits-Verhalten deutlich bemerkbar machen.

In Zukunft wird die Frage zu klären sein, ob die in manchen Proben beobachtete Supraleitung intrinsisch ist. Ferner ist ein weiterer Übergang bei etwa 1 K unter hohem Druck oberhalb von 17 kbar beobachtet worden [Steglich96]. Da die Übergangstemperatur eine andere als die erwartete Volumenabhängigkeit aufweist, muß hier ebenfalls gefragt werden, ob dieser Übergang intrinsisch ist. Außerdem steht die Bestimmung der Art dieser Anomalie noch aus. Es könnte eine ähnliche Untersuchung stattfinden um herauszufinden, ob stärkere Quantenfluktuationen in Ce(Ni1­xCux)2Ge2 nahe dem kritischen Wert x » 0,2 Auswirkungen auf das Restwiderstandsverhältnis haben.

Kapitel 6