In this thesis a newly designed UHV-compatible image furnace was used to grow single crystals of twelve intermetallic compounds by vertical float-zoning. Metallurgical characterization and neutron and x-ray scattering techniques thereby confirmed the high quality of the crystals grown. The physical properties at low temperatures were investigated in detail for the Heusler compounds Cu2MnAl, Mn3Si, and Fe2TiSn, the B20 compounds Mn1-xFexSi and Fe1-xCoxSi, and the weak ferromagnet NbFe2. The main results include: (i) Fe2TiSn is a marginal topological insulator near a quantum critical point. (ii) The anisotropic magnetic phase diagram of NbFe2 was established. (iii) The chirality of helimagnetism in B20 compounds is independent of composition.
Translated abstract:
In dieser Doktorarbeit wurden mit einem UHV-fähigen Spiegelofen Einkristalle von zwölf intermetallischen Verbindungen gezüchtet. Die hohe Qualität der Einkristalle wurde anhand von metallurgischen Untersuchungen, sowie Röntgen und Neutronenstreuung bestätigt. Für die Heusler Verbindungen Cu2MnAl, Mn3Si und Fe2TiSn, für die B20 Systeme Mn1-xFexSi und Fe1-xCoxSi, sowie für den schwachen ferromagneten NbFe2 wurden die physikalischen Eigenschaften bei tiefen Temperaturen ausführlich untersucht. Als wesentliche Resultate sind hervorzuheben: (i) Fe2TiSn ist ein marginaler topologischer Isolator in der Nähe eines quantenkritischen Punkts. (ii) Für NbFe2 wurde das anisotrope magnetische Phasendiagramm erstellt. (iii) Die Händigkeit der magnetischen Ordnung in den untersuchten B20 Systemen hängt nicht von der Zusammensetzung ab.
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