Einfluss von Kristallitgrößeneffekten und Strukturumwandlungen auf die Kreuzpolarisation

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Die optischen Eigenschaften zufällig orientierter, polykristalliner Materialien (z. B. Hochtemperatursupraleiter, Flüssigkeitskristall-Elastomere etc.) mit anisotroper Kristallstruktur hängen entscheidend von der Kristallitgröße ab. Das Hauptziel des Forschungsvorhabens besteht darin, einen selbst entwickelten Ansatz, der die Modellierung der optischen Eigenschaften dieser Materialien erlaubt, anhand konkreter Messungen an verschiedenen, dafür besonders geeigneten Materialsystemen zu überprüfen und gegebenenfalls zu verfeinern. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Quantifizierung von Kreuzpolarisationseffekten im Zusammenhang mit zufällig orientierten Materialien bestehend aus optisch großen Ordnungsbereichen. Die Existenz solcher Effekte konnte unlängst theoretisch fundiert werden. Ihr Auftreten hängt von den folgenden Voraussetzungen ab: - Im Material existieren Ordnungsbereiche (z.B. Kristallite). - Die komplexen Hauptdielektrizitätskonstanten der Ordnungsbereiche sind im betrachteten Wellenlängenbereich unterschiedlich. - Der Durchmesser d des Ordnungsbereiches ist groß im Vergleich zur Wellenlänge (etwa d größer l/10). Die Modellierung der Kreuzpolarisation erlaubt bereits eine relativ genaue Vorhersage der Lage der Peak-Maxima in den Spektren der Materialien mit großen Kristalliten/Ordnungsbereichen (d größer l/10). Aufgrund der apparativen Gegebenheiten und den niedrigen absoluten Intensitäten konnte jedoch bislang die Kreuzpolarisation nur in einem sehr eingeschränkten spektralen Bereich vermessen werden. Zur Verifikation der Ergebnisse der Modellierung ist daher die Durchführung von Tieftemperaturmessungen (optimiertes SignalRauschverhältnis) an verschiedenen Materialsystemen in einem erweiterten Spektralbereich geplant.