Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 14: Postersitzung (Adsorption an Oberflächen, Epitaxie und Wachstum, Organische Dünnschichten, Oxide und Isolatoren, Phasenübergänge, Rastersondentechniken, Struktur und Dynamik reiner Oberflächen)
O 14.45: Poster
Montag, 8. März 2004, 18:00–21:00, Bereich C
Die Allotropie von Antimon und die Ostwaldsche Stufenregel — •B. Stegemann1,2, T. M. Bernhardt2, B. Kaiser1 und K. Rademann1 — 1Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Str. 2, D-12489 Berlin — 2Institut für Experimentalphysik, Freie Universität Berlin, Arnimallee 14, D-14195 Berlin
Das Element Antimon existiert in mehreren festen Modifikationen (Allotropie). Eine bisher unbekannte, feste Antimonmodifikation, bestehend aus periodisch angeordneten, undissoziierten Sb4-Clustern, konnte durch kontrollierte Abscheidung von Sb4-Clustern aus der Gasphase auf geeigneten Substraten erzeugt und mittels Rastertunnelmikroskopie nachgewiesen werden. Diese Modifikation weist einen metastabilen Charakter auf und wandelt sich bei Erreichen einer kritischen Größe in die amorphe Phase um. In Abhängigkeit von der Bedeckung und der Temperatur führt dann ein weiterer Phasenübergang zur Ausbildung der energetisch günstigsten, kristallinen Antimonmodifikation.
Die stufenweisen Umwandlungen dieser allotropen Modifikationen sind irreversibel (monotrop) und können mit der Ostwaldschen Stufenregel erklärt werden, gemäß der ein in mehreren energetischen Zuständen vorkommendes chemisches System nicht direkt in den thermodynamisch stabilen Gleichgewichtszustand übergeht, sondern stufenweise über metastabile Zwischenzustände dorthin gelangt.