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Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg | |||
| Forschungsbericht | Berichtszeitraum: | 01.01.97 - 31.12.98 | ||
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INTERDISZIPLINÄRE FORSCHUNGSPROJEKTE - Sonderforschungsbereiche
| Sekretariat: | |||||
| FB Physik | Tel.: | (0345) 55-2 54 57 | |||
| Selkestr. 9 / Haus E | Fax: | (0345) 55-2 54 46 | |||
| 06122 Halle (Saale) | eMail: | mueller@hera.physik.uni-halle.de | |||
| Internet: | http://www.physik.uni-halle.de/ Fachgruppen/Theorie/thermo/ sfb.html | ||||
| Sprecher: | |||||
| Prof. Dr. Steffen Trimper | |||||
| (FB Pharmazie) | Tel.: | (0345) 55-2 54 32 | |||
| Fax: | (0345) 55-2 54 46 | ||||
| eMail: | trimper@physik.uni-halle.de | ||||
| Laufzeit: | |||||
| 01.07.1996 - 30.06.1999 (1. Förderperiode) | |||||
| Beteiligte Einrichtungen: | |||||
| Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg | |||||
| Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik Halle | |||||
1. Förderperiode
Teilprojekte an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
[FB Physik, FB Chemie, FB Ingenieurwissenschaften]:
| Projektbereich A: | Nanaostrukturen, Kinetik, Grenzflächen | ||
| A 3 | Charakterisierung von Grenzflächen in halbleitenden Oxidkeramiken mittels Rastertunnelmikroskopie und Lumineszenzspektroskopie (Henning Neddermeyer) | ||
| A 4 | Einfluß nanoskaliger Sekundärphasen auf die lokale strukturelle und chemische Konstitution der Korngrenzbereiche und die Eigenschaften perowskitischer Keramiken (Hans-Peter Abicht) | ||
| A 5 | Der Einfluß einer kinetisch determinierten Ordnung im Gefüge amorpher Polymere auf die Entstehung und das Wachstum von Crazes (Goerg H. Michler) | ||
| Projektbereich B: | Dynamik kooperativer Prozesse | ||
| B 1 | Theoretische Analyse des dynamischen Glasüberganges in generalisierten Fredricksonmodellen (Michael Schulz) | ||
| B 2 | Nichtgleichgewichtsphasenübergänge und Aggregationsprozesse (Steffen Trimper) | ||
| B 3 | Unordnung, Heterogenitäten und Fluktuationen in polymeren Systemen (Semjon Stepanow) | ||
| B 4 | Atomare Struktur nanokristalliner Silberteilchen in Gläsern (Manfred Dubiel) | ||
| B 5 | Transportphänomene und Partikelbildung in Gläsern (Gunnar Berg) | ||
| B 6 | Charakteristische Längen und nanometrische kinetische Muster für Glas- und Fließübergänge (Ernst-Joachim Donth) | ||
| B 7 | NMR-Untersuchungen zu Struktur und Dynamik in Polymeren (Horst Schneider) | ||
| B 8 | Nichtlineare optische Eigenschaften und ultraschnelle Dynamik von Metallpartikel-dotierten Gläsern (Heinrich Graener) | ||
| B 9 | Einsetzen der Kooperativität des dynamischen Glasübergangs in der a b Splittingregion von Polymeren (Ernst-Joachim Donth) | ||
| Projektbereich Z: | Gemeinsame Einrichtungen | ||
Inhaltlich wird der SFB 418 gemeinsam von den Fachbereichen Physik, Ingenieurwissenschaften und Chemie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und vom Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle getragen, wobei der Fachbereich Physik im Zentrum des konzipierten Sonderforschungsbereiches steht. Die Forschungsarbeit innerhalb des SFB 418 beruht auf langjähriger Arbeit der beteiligten Institute auf experimentellen und theoretischen Gebieten und ist geprägt von der Absicht, die vorhandenen Aktivitäten zu bündeln und zu koordinieren, wobei den gewachsenen Forschungstraditionen Rechnung getragen wird.
Das Forschungsprogramm strebt an, zunächst Kenntnisse der Wechselbeziehungen zwischen den strukturellen und den dynamischen Eigenschaften von Festkörpern und anschließend Möglichkeiten für die Steuerung des makroskopischen Verhaltens neuer Materialien zu erarbeiten. Dies betrifft insbesondere Verbundsysteme, Keramiken, Gläser, glasartige Systeme und Polymere, wobei speziell die Wirkung von Grenzflächen, Defekten und Sekundärphasen zu untersuchen ist. Das kooperative molekulare Verhalten und das damit verbundene Eigenschaftsspektrum soll aus den im nanometrischen Bereich ablaufenden Prozessen verstanden werden. Untersuchungen der vielfältigen Mikroprozesse und ihre Verknüpfung mit dem Makroverhalten bilden nicht nur ein wissenschaftlich interessantes Gebiet, sondern gewinnen technologische Bedeutung durch die immer höher und zunehmend komplexer werdenden Anforderungen an neue Materialien. Eine intensive, mit einem breiten Methodenspektrum in experimenteller und theoretischer Hinsicht gekoppelte Grundlagenforschung sollte auch auf technologische Anwendungen ausgerichtet sein. Insofern fügt sich der konzipierte SFB in das Materialwissenschaftliche Zentrum der Universität Halle ein, das eine koordinierende Funktion für verschiedene Vorhaben wahrnehmen und die Materialwissenschaft insgesamt als einen der Schwerpunkte der Universität entwickeln soll.
Das Forschungsvorhaben wird in zwei Projektbereiche A und B untergliedert, wobei die Themen des Bereiches A stärker strukturellen Untersuchungen zur Charakterisierung der komplexen Anordnung von Atomen und Molekülen im Größenbereich von Nanometern bis Mikrometern in festen Phasen, in Lösungen, an Grenz- und Oberflächen von Festkörpern verpflichtet sind und daraus abgeleitet, zeitliche Veränderungen der Nanostrukturen und der Kinetik ablaufender Prozesse diskutiert werden.
Projektbereich B stellt kooperative Effekte und deren Dynamik in das Zentrum seiner Aktivitäten, wobei nicht die in Gläsern und Polymeren fehlende Fernordnung, sondern die lokal auftretende Nahordnung und der hohe Grad an "Kooperativität" der Elementarprozesse die entscheidenden Herausforderungen an die experimentelle Verifizierung und die theoretische Modellierung sind.
Die Verbindung zwischen den Projektbereichen ist neben den erwähnten Untersuchungen der komplexen Verhaltensweisen im Nanometerbereich durch ein breites experimentelles Instrumentarium gegeben. Hierbei bilden vielfältige spektroskopische und elektronenmikroskopische Methoden sowie die magnetische Kernresonanz den Schwerpunkt. Dazu treten zahlreiche, weitgefächerte theoretische Modellierungen, die außer stark systembezogen, numerischen Simulationen auch analytisch zu erzielende Aussagen anstreben, wobei moderne Methoden der statistischen Physik der Grundlage bilden.
Diffusion- oder reaktionsgesteuerte Prozesse an Grenzflächen
Defektverteilung, Gefügeausbildung
Crazemikrostruktur
Glasübergang und Modenkopplungstheorie
Langreichweitige Fluktuationen
Einfluss von Unordnung
Grenzflächenstruktur relaxierter stabiler Teilchen
Reaktions- und Diffusionsverhalten in Glasnetzwerken
Transporteigenschaften in Gläsern
Optische Extinktionsspektren
Systematische kalorimetrische Untersuchungen an Gläsern
Charakteristische Länge und deren Temperaturabhängigkeit
Verhalten von Gläsern in der Umgebung einer charakteristischen Temperatur
lokale und kooperative Effekte in Polymeren
Strukturuntersuchung fester glasartiger Stoffe auf nanoskopischer Ebene
Größe und Formverteilung von Metallpartikel in Gläsern
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