Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 21: Nanoskalige Materialien II

M 21.4: Vortrag

Mittwoch, 10. März 2004, 17:15–17:30, H4

Grenzflächen- und Linienspannungen in nanokristallinem Gadolinium — •D. Michels¹, C. E. Krill III¹, M. Brunelli² und R. Birringer¹ — ¹FR 7.3 Technische Physik, Universität des Saarlandes, Geb. 43B, D-66123 Saarbrücken — ²The European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), 38043 Grenoble Cedex 9, France

In einem polykristallinen Festkörper werden die durch innere Grenzflächen induzierten Flächenspannungen ⟨ f ⟩ im mechanischen Gleichgewicht durch Volumenspannungen in den Kristallen kompensiert. Die damit verbundene Volumenänderung in den Kristalliten skaliert wie ⟨ f ⟩ / ⟨ L ⟩, wobei ⟨ L ⟩ die mittlere Kristallitgröße des Materials ist. D. h. nanokristalline Materialien sind geradezu prädestiniert, den Einfluss der Flächenspannungen quantitativ zu erfassen. Im Grenzfall kleiner ⟨ L ⟩-Werte (ca. 4 nm) wird neben den Flächenspannungen auch der Einfluss von Linienspannungen, die von Tripellinien herrühren, signifikant. Die quantitative Ermittlung der unterschiedlichen Spannungen wird anhand eines Diffraktionsexperiments (ESRF, Grenoble, ID 31: High Resolution Powder Diffraction Beamline) an nanokristallinem Gadolinium erörtert.