Phasenumwandlungen der Elemente

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In den letzten Jahren wurden eine Vielzahl neuer Hochdruckmodifikationen der Elemente entdeckt, deren Strukturen im krassen Widerspruch zur bekannten Druck- Koordinationszahl-Regel stehen. Diese besagt, dass mit steigendem Druck sowohl die Dichte als auch die Koordinationszahlen zunehmen. Ursache hierfür sind Unterschiede in der Dichteabhängigkeit der elektronischen Energieniveaus, die zu einer Änderung der Bindungsverhältnisse führen, so dass bei hohen Drücken Strukturen mit niedriger Symmetrie und geringer Packungsdichte stabilisiert werden können. Ziel dieser theoretischen Arbeit ist es, mittels struktureller und gruppentheoretischer Analyse, ergänzt durch DFT-Rechnungen, erstmalig eine umfassende, einheitliche Beschreibung der Hochdruck-Phasenumwandlungsmechanismen in den Elementen zu geben. Dies führt zu wichtigen neuen Erkenntnissen über die Natur der chemischen Bindung und die Anwendbarkeit von technologisch bedeutenden Materialien unter Druck.