Geodiversität: Kristallstrukturen und Eigenschaften neuer und seltener Mineralspezies

Wie in der Biologie werden in den Geowissenschaften nach wie vor neue, bis dato unbekannte Spezies entdeckt. Für die wissenschaftliche Anerkennung einer neuen Mineralart müssen kristallstrukturelle, chemische und physikalische Daten nach Vorgaben der International Mineralogical Association ermittelt und von dieser geprüft und bestätigt werden.

Kooperationen zwischen der Abteilung Mineralogie des CeNaks und Wissenschaftlern des Mineralogischen Instituts der Universität Hamburg mit Fachleuten u.a. aus Chile und Norwegen haben zu zahlreichen neuen Mineralentdeckungen geführt (http://www1.museen.uni-hamburg.de/mineralogie/de/science/new_00.html). Dass die Grundlagenforschung zu neuen Mineralspezies tatsächlich die Grundlage für weiterführende Forschungen nicht nur auf dem Gebiet der Mineralogie sondern auch der Festkörperphysik bildet, zeigen die neu entdeckten Minerale aus der Familie der Atacamite. Einige dieser Spezies, so auch die im Rahmen dieses Projektes in nordchilenischen Kupferlagerstätten gefundenen Minerale Haydeeit und Tondiit, beide Cu3Mg(OH)6Cl2, gehören zur Klasse der Kagome-Antiferromagneten. In diesen Verbindungen verhindert eine spezielle Anordnung der Kupferatome die Ausbildung von konventionellen magnetischen Ordnungszuständen, so dass bei sehr tiefen Temperaturen ungewöhnliche Materiezustände experimentell zugänglich werden können, die bisher nur theoretisch erforscht wurden. Diese sogenannten spin-liquids sind unter anderem im Zusammenhang mit der Erforschung von Hochtemperatursupraleitung und Quantencomputern von Interesse.