Computer-Simulationen struktureller und elastischer ... - KOPS

Kolloide in äußeren Lichtfeldern
von rhombischen monodispersen Gittern der größeren Kolloidsorte ist zu erwarten
(siehe Abbildung 4.2 b)). Auch dieser Ordnung induzierende Mechanismus führt
somit zu einer Laser Induzierten Entmischung. Für den Grenzfall ϱ ∗ → 2.0 ist
aber auch in diesem Fall das S 1 (AB) Quadratgitter die einzige Möglichkeit eine
maximale Packungsdichte mit einer optimalen Ausrichtung entlang der Minima
des externen Feldes zu vereinen.
Beide Kolloidsorten wechselwirken mit dem Substrat:
In diesem Fall versuchen alle Komponenten sich optimal bezüglich des Substratpotentials
anzuordnen. Solange die Anzahldichte des System es erlaubt, ist daher eine
Kettenbildung in der kleineren Komponente und gleichzeitig eine Kondensation
der größeren Komponente in ein monodisperses, rhombisches Gitter zu erwarten.
Bei hohen Anzahldichten bietet nur das Quadratgitter ein maximales Packungsverhältnis
bei gleichzeitiger Optimierung der Anordnung bezüglich der Minima des
externen Feldes.
Aufgrund dieser energetischen Vorüberlegungen erwartet man in allen drei Fällen das
neue Phänomen eines Laser Induziertes Entmischens (LID = ’laser induced demixing’)
zu beobachten. Die die Entmischung treibenden und Ordnung induzierenden Mechanismen
sind aber unterschiedlich in den einzelnen Fällen. Eine solche Phasenseparation ist
im feldfreien Fall nicht zu erwarten. Für binäre Mischungen harter Scheiben wird eine
Phasenseparation nur für σ B /σ A ≤ 1/100 erwartet (siehe Buhot und Krauth [39]). Die
hier betrachtete Mischung mit σ B /σ A = 0.414 liegt weit oberhalb dieser Grenze. Was
die Fragestellung, ob durch ein solch einfaches äußeres Feld eine Phasenseparation induziert
werden kann, sehr interessant macht. Des weiteren erwartet man, im Bereich
relativ hoher Dichten ein Laser Induziertes Frieren (LIF) in das S 1 (AB) Quadratgitter
zu beobachten.
4.2.2. Laser Induziertes Schmelzen und Rissbildung
In monodispersen Systemen wurde, wie schon erwähnt, bei starken äußeren Feldern das
Phänomen des Laser Induzierten Schmelzens (LIM) beobachtet. Anschaulich läßt es sich
wie folgt erklären. Die Positionsfluktuationen in x-Richtung, d.h. entlang der Modulation
des äußeren Feldes, werden stark eingeschränkt indem die Amplitude der Modulation
größer wird. Sobald diese Einschränkung der Fluktuationen dazu führt, daß Kolloide in
angrenzenden Minima sich nicht mehr berühren, zerfällt das zweidimensionale System in
voneinander entkoppelte eindimensionale Systeme. Da dann die Fluktuationen entlang
der Minima nicht mehr eingeschränkt sind, schmilzt das System entlang der Minima.
Es liegt eine Modulierte Flüssigkeit vor. Formal wurde von Radzihovsky et al. [30] im
Rahmen der Kontinuum-Elastizitätstheorie ein effektives Hamilton Funktional hergeleitet,
das den Einfluß des Substrats beinhaltet. Verschiedene Grenzfall Betrachtungen
und eine renormalisierungstheoretische Behandlung ermöglichen die Vorhersage der Phasendiagramme
für verschiedene Kommensurabilitätsverhältnisse. Für die Studien in der
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