Die Synthese und die Untersuchung des Eisenoxids Fe₅O₆ sind von grundlegender Bedeutung, wenn es darum geht, die Zusammenhänge zwischen der Kristallstruktur von Eisenoxiden und ihren physikalischen Eigenschaften aufzuklären. Auch dies ist ein Ergebnis der jetzt veröffentlichten Studie.
Der Abstand zwischen den Eisenionen, die bei einer normalen Umgebungstemperatur kettenförmig aneinandergereiht sind, hat einen entscheidenden Einfluss darauf, bei welcher tieferen Temperatur eine plötzliche Strukturänderung auftritt und welche neuen Eigenschaften daraus resultieren. „Diese Erkenntnisse bieten wertvolle Ansatzpunkte bei der Suche nach neuen Materialien für die Informationstechnik", sagt Prof. Leonid Dubrovinsky vom BGI, der die Forschungsarbeiten koordiniert hat.
Die signifikante Strukturänderung, welche die Forscher jetzt im Eisenoxid Fe₅O₆ entdeckt haben, wird in der Physik als „Verwey-Ladungs-Ordnungs-Übergang“ bezeichnet. Bisher ist ein solcher temperaturabhängiger Übergang, der mit einer Änderung der elektronischen und weiterer Eigenschaften einhergeht, nur beim Eisenoxid Fe3O4 gut untersucht worden. Bei diesem Material treten die Änderungen erst dann auf, wenn die Temperatur auf minus 153 Grad Celsius absinkt. Bei dieser Übergangstemperatur sind Anwendungen für die Informationstechnologie allerdings nur schwer zu realisieren.