Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 9: Nanokristalle II

M 9.4: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 16:00–16:15, S 6

Computersimulation nanokristalliner glasbildender Legierungen — •Ulrich Herr — Institut für Physik, Universität Augsburg, Universitätsstr. 1, 86135 Augsburg

Es wird über Computersimulationen zur Stabilität glasbildender Legierungen in nanokristalliner Form berichtet. In glasbildenden Systemen kann es bei zunehmender Konzentration des Legierungselementes unter polymorphen Bedingungen zum Auftreten der amorphen Phase, dem sog. Kristall-Glas- Übergang (KGÜ), kommen. In früheren Molekulardynamik Simulationen wurde gefunden, daß in einem binären Lennard-Jones System bei ausreichender Atomradiendifferenz ein solcher KGÜ auftritt. Der KGÜ kündigt sich dabei durch eine Abnahme der Schersteifigkeit an. Es wurde ein nanokristallines Modellsystem mit variabler Fremdatomkonzentration unter ähnlichen Bedingungen studiert. Der zusätzliche Energiebeitrag der Korngrenzen sollte zu einer weiteren Destabilisierung der kristallinen Phase führen. Im Gegensatz zu den Erwartungen wird in den neuen Simulationen kein KGÜ beobachtet. Zur Klärung der Befunde wird der Einfluß des Wechselwirkungspotentials und der Temperatur untersucht. Es zeigt sich, daß der früher beobachtete kollektive Mechanismus des KGÜ mit den Besonderheiten der Simulation (Parinello-Rahman Methode) zusammenhängt. In einem ausgedehnten System ist daher eher ein modifizierter Mechanismus über Keimbildung und Wachstum zu erwarten. Die Simulationen zeigen außerdem, daß sich die Einflüsse von Korngrenzen und Legierungskonzentration auf die elastischen Eigenschaften in den nanokristallinen Materialien überlagern.