idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Bestrahlt man ein Material mit Nuklearpartikeln, wird das Material üblicherweise stark beschädigt. In Nuklearreaktoren führen die bestrahlungsbedingten Kollisionen zu einer Unordnung der Kristallstruktur und ändern die mechanischen und chemischen Eigenschaften der inneren Strukturen des Reaktors.
Es gibt jedoch Ausnahmen. Französischen Forschern des CNRS und des CEA (Zentrum für Atomenergie), in Zusammenarbeit mit deutschen Forschern des FZ-Rossendorf in Dresden, ist es überraschenderweise gelungen, die bestrahlungsbedingte chemische Anordnung eines metallischen Materials vorauszusagen.
Eine einfache Legierung mit 2 Komponenten, A und B, mit einer bestimmten Kristallstruktur (z.B. kubisch) hat normalerweise zwei Formen: eine chemisch ungeordnete Form mit einer zufälligen Anordnung der A und B Atome, und eine chemisch geordnete Form, bei der die A und B Atome bestimmte relative Positionen haben. Üblicherweise erreicht man die geordnete Form durch Erhitzung mit ausreichenden Temperaturen (zwischen 600°C und 1000°C), so dass Leerstellen im Kristall entstehen und die A und B Atome ihre Plätze tauschen können.
Die Forscher haben nun nachgewiesen, dass man das selbe Ergebnis durch Bestrahlung erreichen kann: Leerstellen werden vom Strahl geschaffen und Atome wechseln ihre Plätze, wobei sich dieser Prozess bei niedriger Temperatur vollzieht. Durch genaue Kontrolle der Parameter des Strahls bei nur 200-300°C wird eine Relaxation des Systems nach seinem stabileren geordneten Zustand ermöglicht.
Diese Idee wurde bereits Anfang der 60er Jahre vom französischen Nobelpreisträger Louis Néel vorgeschlagen und geriet anschließend wieder in Vergessenheit. Die französisch-deutsche Kooperation entwickelte eine Technik, die die Anordnung von Eisen-Platin (FePt) und Eisen-Palladium (FePd) Legierungen schrittweise induziert. Diese Legierungen haben Eigenschaften, die von großem Interesse für die zukünftigen Medien bezüglich der ultradichten magnetischen Informationsspeicherung sind. Numerische Simulationen ermöglichen die Modellierung ganzer Anordnungsmechanismen und ebenso diese Legierungen bei niedriger Temperatur nach ihrer Synthese zu verändern. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Herstellung von ultraharten Schichten zur Oberflächenbehandlung.
Zum Bild 1: Numerische Simulation der Ordnung durch Bestrahlung eines Eisen-Palladium (FePd) Legierungsfilms zwischen zwei Schichten von Pd. Die Pd Atome sind schwarz, die Eisenatome weiß. Links sieht man den unbestrahlten Film: von links nach rechts wird der Film stärker und stärker bestrahlt (die Zahlen sind proportional zum Bestrahlungsniveau). Die "Fahnenstruktur" nach der Bestrahlung wird von der Anordnung verursacht. In der senkrechten Richtung gibt es eine Reihe von Plänen, die nach und nach ausschließlich aus Fe und Pd Atomen bestehen. Diese Anordnung ist beinahe komplett.
Kontakt:
Harry Bernas
Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse
91405 ORSAY, Frankreich
Telnr.: +33 1 69 15 52 22
Fax: +33 1 69 15 50 08
Internetseite: http://www-csnsm.in2p3.fr/
Email: bernas@csnsm.in2p3.fr
Diesen Artikel finden Sie in "Wissenschaft-Frankreich" wieder, einem elektronischen Bulletin über die französische wissenschaftliche Aktualität in deutscher Sprache.
Kostenloses Abonnement per Email : sciencetech@botschaft-frankreich.de mit dem Vermerk " Wissenschaft-Frankreich ".
Die Wissenschaftsabteilung der französischen Botschaft in Deutschland setzt sich für die Förderung der bilateralen Kooperation zwischen Frankreich und Deutschland im Bereich Forschung und Entwicklung ein. Sie arbeitet an einer Verbesserung des Austausches von Informationen zwischen beiden Ländern über die Forschungseinrichtungen, Universitäten, die private Forschung und informiert über die wissenschaftliche Aktualität beider Länder.
http://www-csnsm.in2p3.fr/
http://www.wissenschaft-frankreich.de/allemand/index.htm
Numerische Simulation der Ordnung durch Bestrahlung eines Eisen-Palladium (FePd) Legierungsfilms zwi ...
None
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Mathematik, Physik / Astronomie, Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
Numerische Simulation der Ordnung durch Bestrahlung eines Eisen-Palladium (FePd) Legierungsfilms zwi ...
None
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
