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4betonen, als es im vorliegenden Skriptum der Fall ist. Verschiedene Forschungsergebnisseder verantwortlichen Autoren, sowie weiterer Mitarbeiter am Institut für Festkörperphysik,haben ebenfalls Eingang in diese Unterlagen gefunden und stellen damit einen Beitrag zurforschungsgeleiteten Lehre dar.Dieses Skriptum soll Ihnen helfen, die knapper gehaltenen Vorlesungsunterlagen,die den Stoffbereich der Prüfung definieren, besser zu verstehen. Es soll Ihnen aber auchden einen oder anderen interessanten Aspekt der Materialwissenschaften näher erläutern.Wir ersuchen <strong>Si</strong>e höflich, Druckfehler oder sonstige Fehler, sowie Verbesserungsvorschlägeden Autoren dieses Skriptums mitzuteilen (bauer@ifp.tuwien.ac.at, eisenmenger@ifp.tuwien.ac.at,fidler@ifp.tuwien.ac.at).Wien, im Februar 2010E. Bauer (Tel. 01 58 801 131 60)Ch. Eisenmenger - <strong>Si</strong>ttner (Tel. 01 58 801 137 74)J. Fidler (Tel. 1 58 801 137 14)Die jeweils aktuelle Version dieses Skriptums sowie Vorlesungsunterlagenkönnen über TUWIS kostenlos bezogen und heruntergeladen werden.
Inhaltsverzeichnis1 Kristallstrukturen 91.1 Translationsgitter, Symmetrien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2 Kristallklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3 Miller Indizierung und reziprokes Gitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.4 Einfache Kristallstrukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.5 Bindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.5.1 Ionenbindung – heteropolare Bindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.5.2 Kovalente Bindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.5.3 van der Waals-Bindung – Edelgaskristalle . . . . . . . . . . . . . . . 331.5.4 Metallische Bindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351.6 Kristallgitterdefekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Strukturbestimmung 512.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512.2 Streuung am einzelnen Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552.2.1 Streuamplitude und Bornsche Näherung . . . . . . . . . . . . . . . . 562.2.2 Röntgenstreuung am Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.2.3 Elektronen-Beugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602.2.4 Neutronenstreuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612.2.5 Vergleich der Streulängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642.3 Beugung an periodischen Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662.4 Grundlagen der Strukturanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682.5 Experimentelle Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712.5.1 Röntgenbeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742.5.2 Elektronenbeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 802.5.3 Neutronenbeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833 Mehrstoffsysteme 873.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873.2 Thermodynamische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.2.1 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.2.2 Entropie, freie Energie und freie Enthalpie . . . . . . . . . . . . . . . 933.3 Konstitutionslehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995
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86 KAPITEL 2. STRUKTURBESTIMMUNG
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88 KAPITEL 3. MEHRSTOFFSYSTEMEAbbil
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3.2. THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 91
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 99Der Einfa
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 101• Als
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 103tiefe T
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 105Analog s
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 107Das Hebe
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 109Allerdin
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 111und Liqu
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 113∆ GT 1
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 115Konzentr
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3.3. KONSTITUTIONSLEHRE 117also die
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3.4. REALE ZUSTANDSDIAGRAMME UND IH
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3.5. DIFFUSION 13512 · 1.602 · 10
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3.5. DIFFUSION 137Festkörper immer
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3.5. DIFFUSION 139Wie erfolgt der M
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3.5. DIFFUSION 141Austausch von Feh
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3.5. DIFFUSION 143Abbildung 3.49: G
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3.5. DIFFUSION 145Eine solche Anord
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3.5. DIFFUSION 147Abbildung 3.52: P
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3.6. ENTMISCHUNGSVORGÄNGE 149Abbil
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3.6. ENTMISCHUNGSVORGÄNGE 157• B
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3.7. OBERFLÄCHEN UND GRENZFLÄCHEN
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3.8. PRÄPARATIONSMETHODEN 165• K
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3.8. PRÄPARATIONSMETHODEN 1673.8.6
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Kapitel 4Makroskopische Eigenschaft
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4.1. METALLE, HALBLEITER UND ISOLAT
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4.2. HALBLEITER 183Am unteren Bandr
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4.2. HALBLEITER 185mit( ) 3/2 mkB T
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4.2. HALBLEITER 187Das P-Atom stell
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4.2. HALBLEITER 189die Zustände un
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4.2. HALBLEITER 191derstand ist seh
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4.2. HALBLEITER 193Abbildung 4.16:
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4.3. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 195A
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4.3. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 197w
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4.3. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 2014
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4.3. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 207
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4.4. THERMISCHE EIGENSCHAFTEN 209sc
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Anhang AModellbildung zur thermisch
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