idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Festkörper können in zwei strukturell sehr unterschiedlichen Phasen vorliegen: der Kristall- und der Glasphase. Während die Nahordnung der Atome in beiden Phasen im Allgemeinen sehr ähnlich ist, besitzen nur die Atome des Kristalls eine Fernordnung. Die Ähnlichkeit der Nahordnung wird dabei der Ähnlichkeit der chemischen Bindung zwischen den Atomen in beiden Phasen zugeschrieben.
In der Veröffentlichung „Tailoring chemical bonds to design unconventional glasses“ beschreiben Professor Matthias Wuttig, I. Physikalisches Institut der RWTH und JARA-Institut Green IT am Forschungszentrum Jülich, sowie Carl-Friedrich Schön vom I. Physikalischen Institut der RWTH Aachen mit Forschenden aus Mailand, Lüttich und Marseille ihren Ansatz für das Design von chemischen Bindungen und damit den Eigenschaften funktionaler Materialien.
Schön und Wuttig konnten zwei Arten von Festkörpern unterscheiden. Solche, in denen Kristall und Glas die gleiche chemische Bindung zeigen, und solche, in denen die chemische Bindung sich in beiden Phasen signifikant unterscheidet. Deshalb besitzen letztere Materialien auch eine deutlich andere Nahordnung der Atome und somit andere Eigenschaften als in der kristallinen Phase. Dieses Verhalten zeigen nur Materialien, deren Kristalle die sogenannte metavalente Bindung ausbilden. Mithilfe quantenmechanischer Rechnungen können die Physiker eine „Schatzkarte“ zeichnen, mit der diese speziellen Materialien identifiziert werden können. Damit können nun gezielt Festkörper identifiziert werden, die bei der Kristallisation ihre Eigenschaften drastisch ändern. Die Arbeit der Aachener Physiker ist im renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ erschienen.
Prof. Dr. rer. nat. Matthias Wuttig
Lehrstuhl für Experimentalphysik I A und I. Physikalisches Institut
RWTH Aachen University
wuttig@physik.rwth-aachen.de
https://doi.org/10.1073/pnas.2316498121
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
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).
