Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Kompressionszellen zur Untersuchung der plastischen Verformung einzelner Nanokristalle

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Ziel des Vorhabens ist die plastische Verformung einzelner metallischer Kristalle mit Abmessungen von wenigen Nanometern. Durch in-situ-Experimente im Elektronenmikroskop sollen Informationen über die Defektbildung in Nanokristalliten während ihrer Verformung gewonnen werden. Dies ist zum Verständnis der mechanischen Eigenschaften nanokristalliner Materialien wichtig, da bisher nur makroskopische oder ex-situ- Methoden angewendet worden sind. Kohlenstoff-Nanoröhrchen und verwandte graphitische Strukturen sollen als „Druckzellen“ verwendet werden, um Nanokristalle einzuschließen und zu verformen. Dies geschieht dadurch, daß zylindrisch oder sphärisch geschlossene graphitische Nanoteilchen unter Elektronenbestrahlung kontrahieren und dabei in ihren Zentren hohen Druck aufbauen. Sind Fremdmaterialien im Innern der graphitischen Teilchen eingeschlossen, so wirkt Druck, der die eingeschlossenen Kristalle massiv verformen kann. Die Experimente sollen in-situ im Elektronenmikroskop durchgeführt werden, wo die Vorgänge in Echtzeit mit nahezu atomarer Auflösung untersucht werden können.