Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 13: Gl
äser II

DY 13.2: Hauptvortrag

Montag, 27. März 2000, 11:30–12:00, H3

Simulationen zur Dynamik in Gläsern und Schmelzen — •H. R. Schober, D. Caprion und M. Kluge — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, 52525 Jülich

Mit Hilfe von Computersimulationen und Modelluntersuchungen wurde in den letzten Jahren gezeigt, daß die Dynamik der Gläser wesentlich durch lokale kollektive Anregungen bestimmt ist. Neben den Tunneleffekten findet man niederfrequente quasi-lokale (resonante) Schwingungen, die mit den Schallwellen stark wechselwirken und so den Bosonenpeak bilden. Zusätzlich beobachtet man lokale atomare Umlagerungen. Bei diesen springt eine Gruppe von Atomen kollektiv, wobei sich einzelne Atome nur einen Bruchteil des nächsten Nachbarabstandes bewegen. Typisch sind hierbei die Kettenstrukturen bei einfachen Materialien.

Die Schmelze andererseits, ist bei hohen Temperaturen durch Fließen charakterisiert. Bei Abkühlung zum Glasübergang werden in Simulationen zunehmend auch Sprungprozesse beobachtet. Die Autokorrelationsfunktion wird stark nichtgaußisch. Die dynamische Heterogenität wächst und wird langlebiger. Ähnlich wie im Glas beobachtet man Ketten von Atomen, die sich kollektiv verschieben. Simulationen können dazu beitragen die Lücke zwischen Glas und unterkühlter Schmelze — Festkörper- und Flüssigkeitstheorie zu überbrücken.