Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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M: Metallphysik
M 17: Nanokristalle I
M 17.4: Vortrag
Dienstag, 24. März 1998, 16:10–16:30, H 33
Konzentrationsgradienten an Grenzflächen und das Phasendiagramm nanokristalliner Mischkristalle — •Jörg Weissmüller — Universität des Saarlandes, Saarbrücken, FR Technische Physik
Die räumliche Verteilung von Fremdatomen im thermodynamischen Gleichgewicht wird für einen Mischkristall endlicher Größe im Rahmen der Cahn-Hilliard-Theorie diskutiert, unter den einschränkendenAnnahmen eines verschwindenden Konzentrations-Dehnungstensors und einer idealisierten Geometrie mit planparallelen, inkohärenten Grenzflächen. Aus der Theorie der Benetzung am kritischen Punkt ist bekannt, daß der Gradiententerm der freien Energiedichte eine Abhängigkeit der Grenzflächenenergie vom Grenzwert cSder Konzentration c des Kristallgitters an der Grenzfläche zuläßt, die ihrerseits eine der treibenden Kräfte für dieAusbildung von Konzentrationsgradienten entlang der Flächennormalendarstellt. Der Wert von cS im thermodynamischen Gleichgewicht hängt entscheidend davon ab, ob die Gradientenenergie von (∇ c)2 oder von Δ c bestimmt wird. Für reguläre Lösungen ist Δ cadäquat und es folgen, im Rahmen der Kontinuumstheorie, als einzigeLösungen cS=0 und cS=1. Der Übergang zwischen den Zuständen, eine innere Vorbenetzung der Grenzfldche, äußert sich im Phasendiagramm nanoskaliger Mikrostrukturen in Form einer zusätzlichen Mischungslücke; daneben ergibt sich eine merklicheVerschiebung von Lage und Breite der Mischungslücke der Volumenphase.