Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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PV: Plenarvorträge

PV V

PV V: Plenarvortrag

Mittwoch, 29. März 2000, 12:15–12:45, H1

Ordnung durch Unordnung: Über die Rolle von Fluktuationen in zweidimensionalen Systemen — •Clemens Bechinger — Fakultät für Physik, Universität Konstanz, D-78457 Konstanz — Träger des Walter-Schottky-Preises

Festkörper schmelzen, wenn das mittlere Verschiebungsquadrat der thermischen Auslenkungen (Fluktuationen) der Atome einen kritischen Wert des interatomaren Abstandes überschreitet. Hierauf basiert das von Lindemann im Jahre 1910 postulierte Kriterium, welches den Übergang zwischen kristalliner und flüssiger Phase in dreidimensionalen Systemen vorhersagt und in leicht abgewandelter Form auch auf zweidimensionale Systeme erweitert werden kann. Dennoch ist dieser intuitiv verständliche Zusammenhang zwischen Schmelzen und Teilchenfluktuationen nicht immer erfüllt. Vielmehr können Teilchenfluktuationen sogar die Ausbildung einer langreichweitigen Ordnung begünstigen und damit das Schmelzen eines Systems gerade verhindern!

Diesen auf den ersten Blick erstaunlichen Effekt, konnten wir kürzlich mit Hilfe kolloidaler Suspensionen, d.h. wohldefinierter, mesoskopischer Partikel, welche in einer Flüssigkeit dispergiert sind, direkt sichtbar machen. Besonders vorteilhaft ist hierbei der Umstand, daß sich mit Kolloiden Situationen experimentell realisieren lassen, die in atomaren Systemen sehr aufwendig wenn nicht unmöglich sind. Dies erlaubt im vorliegenden Fall die detaillierte Untersuchung von Fluktuationen und insbesondere deren Einfluß auf das Schmelzverhalten zweidimensionaler Systeme.