Wärmetransporteigenschaften von Mineralien

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Die Wärmetransporteigenschaften Wärmeleitfähigkeit, Wärmewiderstand und Temperaturleitfähigkeit sind richtungsabhängige Größen, die durch einen Tensor 2. Stufe beschrieben werden können. Mit Hilfe eines neuartigen hochauflösenden Transientenverfahrens soll der Tensor der Temperaturleitfähigkeit von ausgewählten Einkristallen (Quarz, Feldspäte, Pyroxene) in bisher nicht möglicher Auflösung als Funktion von Temperatur und Druck ermittelt werden. Die verwendete Apparatur eignet sich zur Messung der Temperaturleitfähigkeit im Bereich von Phasenumwandlungen. Der Einfluß von Phasenumwandlungen auf die Wärmetransporteigenschaften von Silikaten (Tief-Hoch-Quarz Umwandlung, Ordnungs-Unordnungsübergänge) soll erstmalig untersucht und der Einfluß der Mischkristallbildung auf die Wärmetransporteigenschaften in hoher Präzision beobachtet werden. Theoretische Arbeiten zum Wärmetransport von Mineralen sollen Hinweise zum Verständnis der interatomaren Wechselwirkungen liefern. Erste Ergebnisse zeigen, daß die Debye-Theorie die Wärmetransporteigenschaften von Mineralen nicht ausreichend beschreiben kann. Eine strukturelle Deutung der Wärmeleitfähigkeit wird vorgestellt und soll im beantragten Forschungsvorhaben weiterentwickelt werden.