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Regensburg 2000 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 9: Amorphe und metastabile Metalle

M 9.3: Talk

Tuesday, March 28, 2000, 15:45–16:00, H6

Molekulardynamik-Simulationen an Schmelzen und Gläsern aus bold Cu33Zr67 normal — •M. Kluge und H. R. Schober — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

Wir haben die Dynamik in binären metallischen Schmelzen und Gläsern aus Cu33Zr67 untersucht. Dazu haben wir insbesondere den Selbst- und Fremd-Anteil der van-Hove-Korrelationsfunktion G(r,t) berechnet. Die Simulationen wurden für Temperaturen von 700 K bis 2000 K durchgeführt. Dieser Temperaturbereich umfasst Flüssigkeit, unterkühlte Flüssigkeit und Glas (Glasübergangstemperatur Tg=950 K).

Aus diesen Daten lassen sich die Diffusionkonstante D, der Strukturfaktor S(q,ω) und der Nichgaußizitäts-Parameter α2 berechnen. Der kohärente Strukturfaktor zeigt die kollektive Dynamik, für kleine ω-Werte sieht man den Boson-Peak. Der inkohärente Strukturfaktor hat für beide Atomsorten die bekannte Doppel-Höcker-Form. Es lassen sich lang- und kurzreichweitige dynamische Prozesse (α- und β-Relaxationen und Schwingungen) unterscheiden. Nichtgaußizitäten der Selbstkorrelationsfunktion zeigen u. a. Hetrogenitäten in der Diffusion. Für lange Zeiten fällt α2(t) wieder auf Null ab, so dass die Diffusion dort wieder homogen wird („dynamische Heterogenität“).

Wir finden in Gläsern und unterkühlten Schmelzen aus Cu33Zr67 zwei Prozesse, die zur Diffusion beitragen. Neben einem Beitrag, der viskosem Fließen entspricht, gibt es zusätzlich Sprünge einzelner Atome über Distanzen in der Größenordnung des nächsten-Nachbar-Abstands. Die Größe der Beiträge dieser Mechanismen zur Gesamtdiffusion wird für die verschiedenen Temperaturen abgeschätzt.

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