Chemically induced structure formation in amorphon solids and glasses

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Ein wichtiges Phänomen der Statistischen Physik des Nichtgleichgewichts ist die Strukturbildung. In dem beantragten Projekt soll ein sowohl grundlegendes als auch für Anwendungen wichtiges Problem der Strukturbildung theoretisch untersucht werden: Mechanismen, die zur Bildung von Liesegang-Muster in amorphen Festkörpern und Gläsern führen. Solche Muster können immer dann beobachtet werden, wenn zwei Substanzen ineinander diffundieren und zu einem neuen, mit seiner Umgebung unverträglichen Produkt reagieren. Zusätzlich zu den gewöhnlich als Streifen entstehenden Überstrukturen in gelartiger Materie sind Liesegang-Muster im Festkörper noch durch eine Reihe feinerer Skalen charakterisiert, die mit den elastischen Eigenschaften und der Unordnungsstruktur der festen Trägermaterie korrelieren. Das Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, die Relationen zwischen den mikro- und mesoskopischen Eigenschaften des Trägermaterials und der an den chemischen Reaktionen beteiligten Substanzen einerseits und den Liesegang-Mustern andererseits mit analytischen und numerischen Methoden aufzuklären und möglichst universelle Aussagen über die Zeitevolution und die finalen Liesegang-Strukturen zu finden. Insbesondere sollen die Resultate auch dazu dienen, bereits existierende Experimente anderer Forschungsgrupen zu interpretieren und neue Experimente anzuregen.