Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Metallphysik Montag
M 3 Wasserstoff in Metallen
Zeit: Montag 10:15–11:15 Raum: H4
M 3.1 Mo 10:15 H4
Pd-H culsters: Like and faraway from bulk-like behaviour —
•M. Suleiman 1 , N. M. Jisrawi 2 , C. Borchers 1 , C. Bähtz 3 , D.
Marcano 1 , R. Kirchheim 1 , and A. Pundt 1 — 1 Institut für Materialphysik,
Tammannstr. 1, D-37077 Göttingen — 2 Dept. of Physics,
Berzeit university POB 14, Berzeit, Palestine — 3 Darmstadt University
of Technology, Institute of Material Science, 64287 Darmstadt
The thermodynamic and the kinetic absorption behaviour of the Hydrogen
in nanometer-sized Palladium clusters will be discussed. Pressureconcentration
isotherms (P-x-T) obtained from gravimetric measurements
will be presented. The absorption isotherms resemble those for
bulk palladium above the critical temperature showing a sloped plateau.
However, adsorbtion isotherms show the existence of a hysteresis even in
the smallest (3.0 nm ) clusters indicating a phase transition. Structural
information obtained by in-situ XRD measurements during Hydrogen
loading will be presented. The large Pd clusters show the (α-β) phase
transition common for bulk Pd, whereas smaller clusters show another
type of phase transition. The effect of the cluster size and structure on
these observations will be discussed.
M 3.2 Mo 10:30 H4
Raman spectroscopy on β-YH2+δ and β-YD2+δ thin films — •A.-
M. Carsteanu, M. Rode, D. Zur, A. Borgschulte, H. Schröter,
and J. Schoenes — Institut für Halbleiterphysik und Optik, TU Braunschweig,
Mendelssohnstrasse 3, 38106 Braunschweig, Germany
The hydrides of yttrium and other rare-earth metals have been the
subject of increasing research due to their switchable optical properties.
The metal insulator transition of Y films grown on (111) CaF2 substrates
and capped with Pd is monitored using Raman spectroscopy. In the β
phase of YH2+δ and YD2+δ we find changes in the spectra, showing the
existence of a new intermediate phase. The new spectrum is also observed
for an in situ grown YH2+δ film. An analysis of the factor group of this
system indicates that the intermediate phase has the I4/mmm structure.
Temperature dependent measurements point to a short-range ordering of
the hydrogen sublattice above 150 K.
M 3.3 Mo 10:45 H4
NMR mit hyperpolarisierten Protonen — •Christoph Bommas,
Andre Engelbertz, A Sameh und Karl Maier — HISKP Bonn,
Nussallee 14-16, 53113 Bonn
M 4 Flüssige und amorphe Metalle II
Konventionelle NMR benötigt ca. 10e18 Kerne für ein Induktionssignal
bei Raumtemperatur. Die Hauptursache für diese geringe Empfindlichkeit
ist ein Boltzmannfaktor von wenigen ppm in einem Magnetfeld von
einem Tesla. NMR Experimente an Wasserstoff sind daher nur in Metallen
mit extrem großer Wasserstofflöslichkeit in der alpha-Phase möglich.
Mit einem polarisierten Protonenstrahl reichen 10e13 Kerne für ein NMR
Signal aus. Diese Protonenzahl wird bei 40 K in einem Strahlpuls mit 7
MeV in Au, PtRh und W-Folien implantiert und durch Messung des
freien Induktionszerfalls (FID) analysiert.
M 3.4 Mo 11:00 H4
NMR studies of hydrogen dynamics in metal-hydrides —
•Farida Grinberg 1 , Ahmad Telfah 1 , Günter Majer 1 , Richard
G. Barnes 2 , and Alexander V. Skripov 3 — 1 Max-Planck-Institut
für Metallforschung, Heisenbergstr. 3, 70569 Stuttgart — 2 Ames
Laboratory, Iowa State University, Ames, Iowa 50011, USA — 3 Institute
of Metal Physics, Urals Branch of the Academy of Sciences, Ekaterinburg
620219, Russia
Hydrogen is undisputedly a promising source of new clean and renewable
energy. Nowadays, a successful introduction of the hydrogen based
fuel systems still demands solving many fundamental and technical problems.
One of the major challenges is connected with the development of
suitable materials for hydrogen storage designed to meet international
requirements (storage volume and mass density, kinetics, reversibility,
safety and cost). Currently, various metal-hydrogen systems are intensively
investigated as potentially efficient hydrogen carriers. This work
represents a proton NMR study of such systems including yttrium hydrides
and hydrides of intermetallic (Ta-V) compounds. We discuss the
information on the microstructure of the material and the hydrogen dynamics
obtained on the basis of proton spectra, relaxation rates and diffusivities
measured in a broad temperature range. The emphasis will be
done on some striking findings like, in particular, an extraordinary large
Pake-like doublet splitting observed in YH3 and an extremely strong dependence
of hydrogen diffusivity on the material composition in Ta-V
compounds.
Zeit: Montag 11:45–12:45 Raum: H16
M 4.1 Mo 11:45 H16
Bildung dendritischer Mikrostrukturen in Glaskompositen
bei der Erstarrung mehrkomponentiger Schmelzen — •Y.-L.
Huang 1 , S. Schneider 1 , M. Seibt 1 und K. Samwer 2 — 1 IV.
Physikalisches Institut, Universität Göttingen, 37077 Göttingen — 2 I.
Physikalisches Institut, Universität Göttingen, 37077 Göttingen
Glaskomposite entstehen während des Abkühlens aus mehrkomponentigen
Schmelzen. Bei der Erstarrung aus der Schmelze entstehen dabei
kristalline Dendrite, die in einer Glasmatrix eingebettet sind. Diese
intrinsischen Glaskomposite zeigen sehr gute mechanische Eigenschaften.
Die Mikrostruktur und die Zusammensetzungen der Dendriten und
der Glasmatrix wurden mittels analytischer Transmissionselektronenmikroskopie
(TEM) ermittelt. Die thermische Stabilität und das Kristallisationsverhalten
der Matrix wurden mit dem TEM, Weitwinkelröntgenbeugung,
kalorimetrischer Methoden (DSC) und Kleinwinkelneutronenstreuung
(SANS) untersucht. Vergleiche zwischen dem Kristallisationsverhalten
von der Glasmatrix der Komposite und homogen aus der
Schmelze erstarrte Gläser zeigen ähnlichkeiten hinsichtlich ihrer Zusammensetzung,
der kalorimetrischen Eigenschaften und der Tendenz Quasikristalle
zu bilden. Das Auftreten von Grenzflächeninstabilitäten, die zum
Dendritenwachstum in glasbildenden Systemen führen, und eine mögliche
Beschreibung mit einem erweiterten Phasenfeldmodell werden diskutiert.
Das Projekt wird von der DFG im Schwerpunktprogramm 1120
gefördert.
M 4.2 Mo 12:00 H16
Dreidimensionale Phasenfeld-Simulationen der Erstarrung eutektischer
Legierungen — •Mathis Plapp und Andrea Parisi —
Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Ecole Polytechnique,
91128 Palaiseau, Frankreich
Die Phasenfeld-Methode hat sich in den letzten Jahren als Methode
der Wahl für die Simulation von Mikrostrukturbildung bei der Erstarrung
etabliert. Eine ihrer herausragenden Eigenschaften ist, dass komplizierte
dreidimensionale Strukturen dynamisch behandelt werden können. Wir
wenden diese Methode hier auf die gerichtete Erstarrung einer eutektischen
Legierung an und untersuchen insbesondere lamellare Strukturen.
Seit den Arbeiten von Jackson und Hunt ist bekannt, dass eine Familie
von stationären Zuständen existiert, die durch den Lamellenabstand parametrisiert
wird. Die Stabilität solcher Zustände ist bisher nur in zwei
Dimensionen untersucht worden. In drei Dimensionen treten neue Instabilitäten
auf, die den Bereich stabiler Abstände wesentlich einschränken.
Wir stellen ein Stabilitätsdiagramm auf und diskutieren die daraus resultierenden
Konsequenzen für die Verteilung der Lamellenabstände in
ausgedehnten Systemen.
M 4.3 Mo 12:15 H16
Numerical simulations of growth morphologies and characteristic
microsrtucture quantities in a binary eutectic alloy — •Denis
Danilov and Britta Nestler — Fachhochschule Karlsruhe
Recently, a generalized phase-field model has been formulated by Gar-