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SYWS: Simulation von Wachstum und Strukturbildung
SYWS 1: Fachsitzung I
SYWS 1.3: Fachvortrag
Donnerstag, 29. März 2001, 15:45–16:00, S12
Morphologieübergang bei diffusivem Wachstum in drei Dimensionen — •Ivo Stalder und Jörg Bilgram — Laboratorium für Festkörperphysik, ETH, CH-8093 Zürich
In unseren Experimenten untersuchen wir in situ dreidimensionale Kristalle, während sie in eine reine Schmelze von unterkühltem Xenon hineinwachsen. Mit Hilfe einer transienten Abkühlung haben wir am wachsenden Kristall den morphologischen Übergang von dendritischem zu „seaweed-artigem“ Wachstum erzwungen. Die Existenz eines solchen Übergangs deutet darauf hin, dass in drei Dimensionen ein ähnliches Morphologiediagramm gültig ist, wie es für zwei Dimensionen vorgeschlagen wurde [1]. Wir fanden Doublonen als Grundbausteine für Seaweed-Strukturen in drei Dimensionen.
Um den Übergang und die Seaweed-Strukturen zu beschreiben, wurden Wachstumsparameter benutzt, die ursprünglich für die Beschreibung von dendritischem Wachstum eingeführt wurden: die Wachstumsgeschwindigkeit vtip, der Spitzenradius R und die Stabilitätskonstante σ∗.
Es wurde gefunden, dass die beiden Finger eines Doublons durch den Spitzenradius eines ungestörten Dendriten bei gleicher nominaler Unterkühlung charakterisiert werden können. Die maximale Geschwindigkeit eines Doublons ist diejenige des ungestörten Dendriten.
Wir haben die fraktale Dimension der Kontur von Seaweed-Strukturen bestimmt. Es konnte kein Unterschied zur fraktalen Dimension von dendritischen Konturen gefunden werden.
[1] E. Brener el al., Europhys. Lett. 17, 535 (1992)