Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 7: Struktur und Umwandlungen III

M 7.8: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 12:30–12:50, S 8

Dendritisches Erstarren von Xenon: Der Stammdurchmesser — •E. Kaufmann und J. H. Bilgram — Laboratorium für Festkörperphysik, ETH, CH-8093 Zürich

Xenon bildet eine ,,einfache Flüssigkeit” und wird von uns als durchsichtige Modellsubstanz für Metalle benutzt. Wir untersuchen das Wachstum von dreidimensionalen Xenondendriten in situ während des Wachstums in das Volumen einer um Δ T (35 mK ≤ Δ T ≤ 145 mK) unterkühlten Schmelze. Die Spitzenradien R betragen dabei 84 µ m ≥ R ≥ 25 µ m. Der Stammdurchmesser D ist eine charakteristische Grösse bei der Rekristallisation von Legierungen [1]. Die Dendritenstämme sind nicht rund, sondern werden aus einem Kreuz von Seitenrippen gebildet [2,3], auf denen die Seitenäste wachsen. Die Bildung der Seitenäste setzt bei Z ≈ 18 R hinter der Dendritenspitze ein. Als Stammdurchmesser wird die Ausdehnung der Rippen angegeben. Im Bereich, in dem sich die Seitenäste bilden, hängt D nur wenig von Z ab, D nimmt mit zunehmender Unterkühlung ab und skaliert mit dem Spitzenradius. D beträgt bei Z = 36 R etwa 18 R. Unsere experimentellen Resultate sind mit [1] kompatibel.

[1] M. Schwarz, A. Karma, K. Eckler, and D. M. Herlach, Phys. Rev. Lett. 73, 1380 (1994)

[2] U. Bisang and J. H. Bilgram, Phys. Rev. E 54 (November 1996)

[3] U. Bisang and J. H. Bilgram, Phys. Rev. Lett. 75, 3898 (1995)