Techniklexikon

Jahn-Teller-Effekt

Verzerrung der Symmetrie eines Gitters in der Umgebung einer Störstelle in einem Kristall, so dass (durch Aufhebung der Entartung von Elektronenzuständen der Störstelle) die Energie des Gesamtsystems erniedrigt wird. Eine solche spontane Verschiebung der Gittersymmetrie von kubisch auf orthorhombisch ist bei Störstellen-Ionen mit einem p-Elektron (oder einem Loch, d.h. einem fehlenden Elektron, in der p-Schale) beobachtbar: Der Gitterplatz kubischer Symmetrie, bei dem der Grundzustand eines Ions mit einem p-Elektron dreifach entartet ist, wird so verschoben, dass ein nichtkubisches Potential gebildet wird. Bei einer so entstandenen orthorhombischen Symmetrie gibt es nun (im Gegensatz zur kubischen Symmetrie) im Coulomb-Potential einen Term, der quadratisch in den Elektronenkoordinaten ist, was die Energie eines derartig verschobenen Ions verringert. Der Effekt ist bedeutsam z.B. bei Mn³⁺- und Cu²⁺-Ionen sowie bei Alkali- und Silberhalogeniden für Gitterstellen mit Löchern (fehlenden Elektronen).