Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

Kapitel 3Mehrstoffsysteme3.1 EinleitungMaterialien, die mehr als eine Atomsorte enthalten, werden als Mehrstoffsysteme bezeichnet.Diese sind aus technologischen Anwendungen nicht wegzudenken. Genaugenommen gibt eskaum ein technisches Material, welches in seiner elementaren Form zum Einsatz kommt.Dies ist einsichtig bei metallischen Legierungen wie z. B. Bronze oder Messing, die zu denersten vom Menschen verwendeten metallischen Mehrstoffsystemen zählen, oder für moderneStähle, die ein komplexes, wohldefiniertes System aus Eisen und verschiedenen Zusatzstoffen(Ni, Mn, Co, C, O) darstellen. Aber selbst Halbleiter, bei denen auf den ersten Blickdie elementare Reinheit und die hohe kristalline Ordnung wesentliche Anwendungskriteriendarstellen, erlangen ihre technologisch relevanten Eigenschaften erst durch den Zusatz vonDotierungsstoffen, die die elektronischen Eigenschaften in hohem (und kontrollierbarem)Ausmaß beeinflussen. Keramiken und Polymere sind, als oxidische und organische Verbindungen,bereits auf der molekularen Ebene Mehrstoffsysteme.Von ausschlaggebender Bedeutung für das Verständnis von Mehrstoffsystemen ist daher,in welcher Art und Weise sich ein Ensemble von N Atomen mehrerer Elemente anordnenwird. Wird die Anzahl der Elemente mit E bezeichnet und die Anzahl der Atome des i-tenElements mit n i , so muss gelten ∑ Ei=1 n i = N. Als Konzentration des i-ten Elements, c i ,wird das Verhältnis n i /N bezeichnet und es gilt ∑ Ei=1 c i = 1.Leider reicht die Kenntnis der Atomzahlen bzw. der Konzentrationen der Einzelelementenicht aus, um Aussagen über die Atomverteilung im resultierenden Mehrstoffsystem zu treffen,wie ein einfaches Beispiel in Abbildung 3.1 zeigt. Für alle in Abbildung 3.1 dargestelltenatomaren Anordnungen gilt zwar N = 100, E = 2, n 1 = n 2 = 50, d. h. c 1 = c 2 = 0.5, dieUnterschiede zwischen den gezeigten Systemen sind aber deutlich sichtbar.Alle in Abb. 3.1 gezeigten Fälle sind in der Materialwissenschaft wohl bekannt. Abb.3.1(a) ist der typische Fall einer sogenannten Substitutionslegierung, Abb. 3.1(b) beschreibtein System, in dem sich die einzelnen Atomsorten bevorzugt in einer Ebene anordnen, wie esz. B. (wenn auch in einer komplizierteren Struktur) bei Hochtemperatursupraleitern der Fallist. Abb. 3.1(c) ist ein typisches Beispiel für die Bildung von Ausscheidungen, wie sie z. B. beiStählen beobachtet werden und Abb. 3.1(d) schließlich kann als Beispiel für die vollkommene87