High Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Extreme Pressures

Moderne Hochdruckforschung entwickelt sich rasant zu einer der vielf\u7fältigstens und \u7füberraschensten Disziplinen der Festk\u7förperphysik. Unter Benutzung von Diamantstempelzellen k\u7fönnen Dr\u7fücke erreicht werden, die den Bedingungen im Inneren unserer Erde ähneln. Eine Anwendung von Kernmagnetischen Resonanzexperimenten (NMR) in Diamantstempelzellen galt jedoch f\u7fur lange Zeit als unm\u7föglich. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Ansatz weiterentwickelt, der Radiofrequenz-(RF)-Mikrospulen benutzt, die direkt zwischen den Diamantstempeln platziert werden, und somit zu einer signififikanten Sensitivit\u7fatssteigerung f\u7führen. Es ist gelungen, Hochdruckzellen zu entwickeln, die f\u7fur die speziellen Anforderungen der NMR zugeschnitten sind. Des Weiteren konnte eine nicht metallische, nicht magnetische Dichtung entwickelt werden, die zudem zu einer signififikanten Stabilisierung des Probenvolumens führt. Eine breit angelegte Analyse der Leistungsf\u7fähigkeit dieser neuartigen NMR-Hochdruckprobenk\u7föpfe zeigt deren Leistungsf\u7fähigkeit mit sehr hohen Empfifindlichkeiten sowie einer exzellenten RF Anregung und Zeitauflösung. Drei Anwendungsbeispiele, die das Potenzial dieses Ansatzes in dieser Arbeit unterstreichen, werden vorgestellt. Bei Dr\u7fücken von bis zu 4 GPa werden die elektronischen und dynamischen Eigenschaften von elementarem Gallium untersucht. Unter h\u7föheren Dr\u7fücken ist es gelungen, einen druckinduzierten Isolator-Metall-\u7fÜbergang in dem tern\u7faren Chalkogenid AgInTe2 zu beobachten. Schlussendlich ist es gelungen, die strukturellen und elektronischen Eigenschaften von Rubin bei Dr\u7fücken von bis zu 30.5 GPa zu untersuchen, was einer Verdreifachung des bisher zug\u7fänglichen experimentellen Druckbereiches entspricht und die NMR f\u7fur moderne Hochdruckanwendungen m\u7föglich macht