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Eine immer größer werdende Klasse von Metallen lässt sich in den
amorphen Zustand bringen. Diese nichtkristallinen, ungeordneten
Strukturen weisen außergewöhnliche mechanische und magnetische
Eigenschaften sowie hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Wegen der
amorphen Struktur werden diese metallischen Materialien auch
metallische Gläser genannt. Der so genannte Glasübergang in diesen
Festkörpern ist nun von enormer Bedeutung für die Eigenschaften dieser
Materialien, die beispielsweise in der Medizintechnik, modernen
Sportgeräten, oder aber auch als Hochleistungsstähle der Zukunft
Anwendung finden. Der Glasübergang, bei dem sich die mechanischen
Materialeigenschaften rapide mit der Temperatur ändern, ist nach den
neuen Untersuchungen signifikant durch die Einführung freier atomarer
Plätze (Leerstellen) bei höheren Temperaturen bestimmt, die bei
Absenkung der Temperatur wieder verschwinden. Diese neuartigen
Erkenntnisse konnten durch hochpräzise Messungen der
Materialabmessungen bis in den Nanometerbereich gewonnen werden. Dazu
kam die Methode der zeit-differenziellen Dilatometrie (zeitabhängige
Ausdehnungsmessung bei konstanter Temperatur nach schnellen
Temperaturwechseln), die in der Gruppe von Prof. Schaefer entwickelt
wurde, zum Einsatz. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt für das
Verständnis amorpher Materialien wie Quarzglas, Polymere oder
biologische Eiweissmaterialien und sind von herausragender Bedeutung
für die Festkörper- und Materialphysik.
Die Arbeit, die jetzt in der renommierten amerikanischen
Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS,
Bd 104 (2007) S. 12962) veröffentlicht wurde, entstand in
Zusammenarbeit mit Kollegen der University of Science and Technology,
Beijing (China), der Technischen Universität Graz und der Universität
Ulm und wurde von der Max-Planck-Gesellschaft gefördert.
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