Untersuchungen zu Struktur und Phasenübergängen in keramischen Nanoteilchen durch Messung elektrischer Quadrupolwechselwirkungen

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Messungen der elektrischen Quadrupolwechselwirkung (QWW) zwischen dem Quadrupolmoment eines Kerns und dem Tensor des elektrischen Feldgradienten (EFG) liefern Informationen über die räumliche Verteilung von Ladungen und damit indirekt über die Struktur fester Körper. Erste Untersuchungen zu Phasentransformationen in nanokristallinem Zr02 haben gezeigt, daß diese Messung wegen ihrer hohen lokalen Empfindlichkeit die Struktur-Informationen anderer Verfahren, wie der Elektronenmikroskopie und -beugung ergänzen. Aus diesen Messungen gibt es u.a. Hinweise auf eine Fehlordnung des Sauerstoffteilgitters des Zr02. Diese Fehlordnung scheint zu einem relativen Minimum der freien Energie zu gehören. Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen Struktur und Phasenübergänge von nanokristallinem TiO2, Zr02 und HfO2 durch Messung elektrischer QWW mit der Methode der gestörten g-g-Winkelkorrelationen und der Elektronenmikroskopie als Funktion der Teilchengröße untersucht werden. Es werden Aussagen über die Strukturen, deren Stabilität, die Phasenübergänge und den Einfluß der Teilchengröße auf die Phononeneigenschaften erwartet. Um den Aspekt der Studie zu verallgemeinern, werden ähnliche Untersuchungen auch an nanokristallinen Mononitriden dieser Metalle durchgeführt.