Nucleation kinetics and phase selection in the presence of concentration gradients

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Das Ziel der Untersuchungen ist ein besseres Verständnis der frühen Stadien grenzflächenkontrollierter Nukleationsreaktionen in metallischen Legierungen unter der Wirkung chemischer Gradienten, um Materialeigenschaften durch eine Strukturkontrolle der Grenzschicht gezielt einzustellen. Grenzflächenkontrollierte Materialien werden mittels mechanischer Verformung, durch Schichtdeposition und durch kontrollierte thermische Behandlung schmelzgesponnener metallischer Gläser hergestellt. Experimentell wird die Phasenselektion unter dem Einfluß thermisch modifizierter Konzentrationsgradienten wird mittels Röntgenbeugung und Elektronenmikroskopie quantitativ charakterisiert. Zur Bestimmung der thermodynamischen Eigenschaften sowie der Kinetik der Umwandlungsprozesse werden kalorimetrische Untersuchungen und Radiotracerdiffusionsmessungen durchgeführt. Die Analyse der experimentellen Ergebnisse im Hinblick auf Phasenbildungskinetik und Phasenselektion während der Frühstadien des Reaktions-Diffusions-Prozesses erfolgt unter Berücksichtigung des energetischen Beitrages eines Konzentrationsgradienten an der Grenzschicht.