Nanoskalige Metall-Wasserstoff-SystemeUniversitätsverlag Göttingen, 2005 - 149 Seiten Was passiert mit einem Metall, wenn es in seiner Größe reduziert wird? Welche Änderungen sind zu erwarten, was ist zu berücksichtigen? Am Beispiel der Metall-Wasserstoff-Systeme (M-H-Systeme) werden hier Antworten zu diesen Fragen gegeben. Verschiedene materialphysikalische Experimente zu dünnen Schichten, Vielfachschichten und Clustern von wenigen Nanometern Größe werden vorgestellt. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf mechanische Spannungen und Mikrostruktur (inklusive der Oberflächen) der jeweiligen Probe diskutiert. Der wichtige Einfl uss des Stabilisators auf die physikalischen Eigenschaften des nanoskaligen Systems wird belegt, indem zunächst gezeigt wird, dass die nach der linearen Elastizitätstheorie zu erwartenden mechanischen Spannungen (einige GPa!) und Dehnungen in nanoskaligen M-H-Systemen tatsächlich auftreten. Viele Systeme können diesen jedoch durch Versetzungsbildung oder Ablösung vom Stabilisator ausweichen. Der Beitrag der Mikrostruktur (Korngrenzen, Versetzungen, Oberflächen, innere Grenzflächen) auf experimentell ermittelte Phasengrenzen wird abgeschätzt und es wird nachgewiesen, dass dieser Beitrag nicht zur Erklärung der experimentellen Daten genügt. Im Falle kleinster Cluster müssen neue Strukturen berücksichtigt werden, die die Phasendiagramme dieser M-H-Systeme deutlich verändern. Im Hinblick auf die zwei materialphysikalischen Schwerpunkte (Mikrostruktur und mechanische Spannungen) werden auch ältere Daten neu diskutiert, wobei für scheinbare Konflikte Lösungen angeboten werden. Das Buch gibt daher einen breiten Einblick in mögliche Veränderungen materialphyiskalischer Eigenschaften von M-H-Systemen durch die Nanoskalierung. |
Häufige Begriffe und Wortgruppen
Abbildung Abh¨angigkeit Atome auftreten Beladung berechnet Bereich bereits besitzen besonders bestimmt bilden chemischen Potentials Cluster d¨unnen Schichten daher dargestellt Daten Dehnungen deutlich dicken ebenfalls Einfluss elastischen Energie epitaktischen Schicht Ergebnisse ergibt erh¨ohte erkl¨aren ermittelten ersten erwarten experimentell f¨uhrt f¨ur Falle finden Folgenden freien gefunden gemessen geringer gezeigt Gitter Gr¨oße Grenzfl¨achen H-Aufnahme H-Beladung H-induzierte H-L¨oslichkeit H/Nb H/Pd h¨oheren haftenden hohen Hydrid Isothermen jeweils k¨onnen Kirchheim kleiner Konzentration Korngr¨oße Korngrenzen kritischen kubische l¨asst L¨oslichkeit laterale Legierungen liegen liegt linear lokale massiven Mater maximale Messungen Metall mittlere Modell nanokristallinen nanoskaligen Systemen Nb-Schichten nimmt Oberfl¨achen oberhalb Palladium Pd-Cluster Pd-H Phase Phasengrenzen Phys plastische Verformung Probe Prozesse Randl¨oslichkeit Richtung Schichtdicke Schichtpaketen soll sollte Song sowie Spannungen stark Steigung Strukturen Substrat System Systeme Temperaturen unterschiedlichen Untersuchungen ver¨anderte Verhalten verschiedenen verschoben Versetzungen w¨ahrend Wasserstoff weisen Weiteren Werte wieder wobei zeigen zeigt zun¨achst zwei zweiten