Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 52: Phasenumwandlungen und kritische Phänomene

DY 52.1: Hauptvortrag

Freitag, 26. März 1999, 11:00–11:30, R4

Kolloide als Modellsysteme für kooperative Phänomene — •C. Bechinger, R. Bubeck, S. Neser, D. Rudhardt, Q. Wei und P. Leiderer — Fakultät für Physik, Universität Konstanz

Kolloidale Suspensionen, d.h. wohldefinierte, mesoskopische Partikel, welche in einer Flüssigkeit dispergiert sind, werden bereits seit vielen Jahren erfolgreich als Modellsysteme für aktuelle Fragestellungen in der Festkörper- und statistischen Physik eingesetzt. Insbesondere bei der Untersuchung von Systemen, in denen Vielteilcheneffekte eine wichtige Rolle spielen und wo Computersimulationen aufgrund der betrachteten Systemgröße an ihre Grenzen stoßen, lassen sich Kolloide erfolgreich einsetzen. Besonders interessant sind hierbei Situationen, in denen die Symmetrie des Systems durch Eingriffe von außen, z.B. durch Lichtkräfte oder die Zugabe von Polymeren verändert wird. So treten im letztgenannten Fall depletion forces auf, die zu entropisch getriebenen, makroskopischen Phasenseparationen führen können. Dieser Effekt erfährt gerade in letzter Zeit starke Beachtung und spielt sowohl in physikalischen sowie biologischen Systemen eine Rolle. Mit Hilfe von evaneszenter Lichtstreuung konnten wir den Einfluß entropischer Kräfte in binären Teilchenmischungen nachweisen und quantifizieren. Als eine weitere wichtige Fragestellung wird das Schmelzverhalten zweidimensionaler Systeme unter dem Einfluss periodischer Lichtfelder bzw. lateraler Begrenzungen diskutiert. In beiden Fällen wird mit steigender Temperatur ein Wiedereintritt in die kristalline Phase beobachtet, nachdem das System bereits im flüssigen Zustand vorlag. Erst bei noch höheren Temperaturen schmilzt das System dann vollständig. Dieses auf den ersten Blick unerwartete reentrance Verhalten läßt sich durch die Anwesenheit von Teilchenfluktuationen erklären.