Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 53: Phasenübergänge und kritische Phänomene

DY 53.8: Vortrag

Freitag, 27. März 1998, 12:15–12:30, H2

Kritische Casimirkräfte in binären Flüssigkeitsmischungen — •F. Schlesener¹, A. Hanke¹, E. Eisenriegler², and S. Dietrich¹ — ¹Fachbereich Physik, Bergische Universität Wuppertal, D-42097 Wuppertal — ²Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich

Kritische Fluktuationen in einer binären Flüssigkeitsmischung nahe an derem Entmischungspunkt verursachen langreichweitige Kräfte zwischen gelösten Kolloidteilchen, in Analogie zur elektromagnetischen Casimirkraft [1]. Da die Oberflächen der Kolloidteilchen und der Gefäßwand in der Regel eine der beiden Komponenten bevorzugen, bilden sich kritische Adsorptionsprofile aus. Für die experimentelle Überprüfung der kritischen Casimirkraft ist die genaue Kenntnis von deren Temperaturabhängigkeit von entscheidender Bedeutung, um sie von ebenfalls vorhandenen Dispersionskräften (van der Waals) zu unterscheiden. Im Fall einer Kugel, die in der Nähe einer planaren Wand in eine Flüssigkeitsmischung eingetaucht ist, wurde die Abhängigkeit der kritischen Casimirkraft von Abstand, Korrelationslänge und Radius mit Hilfe feldtheoretischer Methoden bestimmt. Die resultierende Casimirkraft zeigt ein unerwartet reichhaltiges Verhalten in Abhängigkeit dieser Variablen, wodurch experimentelle Tests mittels eines Kraftmikroskops erheblich erleichtert werden.

[1] M. Krech, The Casimir Effect in Critical Systems (World Scientific, Singapore, 1994).