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Studies of atomic diffusion in binary alloys by X-ray Photon Correlation Spectroscopy with particular attention to B2 phases

Autor(en)
Markus Stana
Abstrakt

Viele Eigenschaften kondensierter Materie sind durch die Bewegung einzelner Atome bestimmt.
Gelingt es, die Mechanismen, die solchen Prozessen zugrunde liegen, nachzuvollziehen, so erlangt
man ein tieferes Verständnis von Materie. Ein solches erlaubt es, Herstellungsprozesse und
Eigenschaften von Werkstoffen zielgerichtet zu verbessern. Intermetallische Legierungen haben
viele attraktive Merkmale für industrielle Anwendungen wie beispielsweise hohe Reißlänge,
gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit und geringe Rohstoffkosten. Ihre Anwendung
ist jedoch aufgrund von Eigenschaften wie hoher Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen stark
eingeschränkt.
Methoden zur Untersuchung von Diffusion auf atomarer Ebene waren bisher auf hohe Tempe-
raturbereiche nahe dem Schmelzpunkt von intermetallischen Legierungen beschränkt. Eine neue
Methode namens atomare Röntgen-Photonen-Korrelationsspektroskopie eröffnet die Möglichkeit,
Materialien bei technologisch relevanten Arbeitstemperaturen zu untersuchen. In dieser Arbeit
wird die Anwendung dieser neuen Methode auf binäre intermetallische Legierungen dargelegt.
Im ersten Teil werden theoretische Konzept wie Korrelation, Ratengleichung, Streuung und
der reziproke Raum, die der atomaren Röntgen-Photonen-Korrelationsspektroskopie zugrunde
liegen, eingehend diskutiert. Da Computersimulationen eine wichtige Rolle in der Datenauswer-
tung spielen, beschäftigt sich ein Kapitel mit diesem Thema. Anschließend werden die experi-
mentellen Voraussetzungen behandelt. In den letzten Kapiteln werden experimentelle Ergebnisse
präsentiert. Es wird gezeigt, dass ein neuer Diffusionsmechanismus benötigt wird, um atomare
Sprünge bei relativ niedriger Temperatur in einer B2 Eisen-Aluminium-Legierung mit einem
Eisenüberschuss von ein paar Prozent zu erklären, während das Diffusionsverhalten in einer B2
Silber-Magnesium-Legierung mit Silberüberschuss durch bekannte Sprungmechanismen erklärt
werden kann.

Organisation(en)
Dynamik Kondensierter Systeme
Anzahl der Seiten
147
Publikationsdatum
2015
ÖFOS 2012
103009 Festkörperphysik, 103015 Kondensierte Materie, 103018 Materialphysik
Schlagwörter
Link zum Portal
https://ucris.univie.ac.at/portal/de/publications/studies-of-atomic-diffusion-in-binary-alloys-by-xray-photon-correlation-spectroscopy-with-particular-attention-to-b2-phases(e4842f02-4eb2-484d-8886-030d8c6820be).html