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Struktur und Dynamik Poster: Mi., 14:00–16:30 M-P141
Komplimentarität von inelastischen Streuexperimenten mit Neutronen und
Synchrotronstrahlung
Michael Marek Koza 1 , Michael Krisch 2
1 Institut Laue Langevin, 6 rue Jules Horowitz, 38042 GRENOBLE, France – 2 European
Synchrotron Radiation Facility, 6 rue Jules Horowitz, 38043 GRENOBLE, France
Das Verständnis dynamischer Eigenschaften von Materialien mit komplexem strukturellen
Aufbau stellt eine grosse Herausforderung für experimentelle Untersuchungen
dar. Als Beispiele für strukturell–komplexe Materialien seien hier amorphe Werkstoffe,
Zeolite, Clatrate, Hydrat–Clatrate und gefüllte Skutterudite genannt [1,2,3].
Das hohe Interesse, die dynamischen Charakteristika dieser Materialien zu verstehen,
gründet sich auf deren anwendungsbezogene Einsatzbereiche. So finden diese Materialien
ihre Anwendung als Isolator–, Katalysator–, Filter–, Energiespeicher– oder
Thermoelektrische–Werkstoffe. Damit spielen thermische Eigenschaften und folglich
die mikroskopische Dynamik eine sehr wichtige Rolle für deren Anwendung und Anwendbarkeit.
Die Schwierigkeit, detailierte Erkenntnisse über deren mikroskopische Dynamik zu gewinnen,
hat mannigfaltige Gründe. So sind die oben aufgeführten Systeme in der Regel
nicht als Einkristalle herstellbar, womit eine umfassende experimentelle Untersuchung
im Sinne von Gitterdynamik im vierdimensionalem � Q–ω Phasenraum unterbunden
wird. Im Falle der offenen Netzwerk–Systeme sind die GastWirt Wechselwirkungen sehr
komplex und theoretisch weder vollständig verstanden noch einheitlich beschreibbar.
In einigen Fällen verhindert die Größe der offenen Netzwerke selbst eine umfassende
theoretische Beschreibung der Dynamik des Gitters.
Wir werden an den Beispielen von amorphem Eis, Hydrat-Clatraten und gefüllten
Skutteruditen zeigen, dass die Nutzung von inelastischen Streuexperimenten mit Neutronen
und Synchrotronstrahlung einen entscheidenden Schritt zum Verständnis der
Dynamik dieser Systeme darstellt. Wir werden ferner diskutieren, dass die Anwendung
beider Sonden, Neutronen und Synchrotronstrahlung, eine Notwendigkeit ist, um eine
detailgetreue Beschreibung der mikroskopischen Dynamik zu erhalten. Dies ist durch
die Komplimentarität beider Sonden in Bezug auf die Ausleuchtung des Q–ω Phasenraums
und die Energieauflösung zu erklären.
[1] M.M. Koza et al., Phys. Rev. B 69 (2004) 24204; Phys.Chem.Chem.Phys. 7, (2005)
1423; Phys. Rev. Lett 94 (2005) 125506.
[2] B. Chazallon et al. Phys.Chem.Chem.Phys. 4 (2002) 4809; J. Baumert et al. 68
(2003) 174301.
[3] R. Viennois et al. Phys.Chem.Chem.Phys. 7 (2005) 1617; G.J. Long et al, Phys.
Rev B 71 (2005) 140302(R).