Neutronen- und Röntgenstreuung an Oxidnitriden

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Ziel des Vorhabens ist die genaue strukturelle Charakterisierung der im Schwerpunktprogramm untersuchten Oxidnitride aus der Substanzgruppe Zr-O-N. Eine Ausweitung auf andere Materialien ist beabsichtigt und z. T. bereits vereinbart. Die Kenntnis der gemittelten kristallographischen Strukturen, der Nahordnungen und Korrelationen zwischen den durch Substitution erzeugten Defekten sowie den Mikrostrukturen (Gefüge) ist eine Grundvoraussetzung zum Verständnis der Eigenschaften dieser Materialien und zur theoretische Beschreibung und gezielten Variation der Substitutionen. Als universelle Untersuchungsmethode dienen Beugungsverfahren, v. a. mit Neutronen, da sie u. a. eine Unterscheidung isoelektronischer Elemente (O/N!) zulassen, eine verläßlichere Bestimmung der Debye-Waller-Faktoren erlauben und in situ (z. B. Hochtemperatur-) Experimente einfacher sind. Für hohe Auflösung wird auch die komplementäre Röntgenbeugung (Synchrotron) benötigt. Die Bragg-Streuung liefert Informationen über die gemittelte Struktur (Positionen der Dotieratome, thermische Bewegung, gemittelte Fehlordnung, Diffusionspfade, Potentiale), die diffuse Streuung über die Fehlordnung (Nahordnung, lokale Strukturen, Defektkorrelationen) und die Reflexform über Mikrostrukturen (Domänengrößen, Spannungen).