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Beugungsexperimente an unterkühlten Metallschmelzen

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30 3. Nahordnung unterkühlter Schmelzen könnte, bezeichnen die Autoren, aufgrund der verschiedenen Atomabstände in der Flüssigkeit im Vergleich zu denen des Siliziums in der Grenzfläche als unwahrscheinlich [76]. Man sollte jedoch auf keinen Fall davon ausgehen, dass eine ikosaedrische Nahord- nung in allen unterkühlten Schmelzen zu erwarten ist. So findet man für Halbleiter- schmelzen, aber auch für andere Verbindungen, die sich durch kovalente Bindungen auszeichnen, andere Nahordnungen einer niedrigeren Koordination. Es wurde z. B. mit Neutronenstreuung die Struktur des flüssigen Schwefels untersucht. Bei Temperaturen von einigen K  über dem Schmelzpunkt kann die Struktur der Schmelze mit S8-Ringen beschrieben werden, während bei ca. 200K   über dem Schmelzpunkt kettenförmige Strukturen an ihre Stelle treten [77]. Bichara et al. sagten in Te-Schmelzen eine Sepa- ration von Te höherer Koordination und von Te-Atomen der Koordination 2 voraus [78]. Mittels Neutronenbeugung an S-Te wurde eine geschlosseneMischungslücke“ nachgewiesen [79]. Sowohl für S-Te, als auch für Te treten Koordinationen zwischen 2 und 3 auf. Auswertung von Röntgenbeugungsexperimenten an Si- Schmelzen führten zu Koordinationszahlen zwischen 5 und 6.5 [80]. Es fanden ebenfalls Strukturuntersuchungen an unterkühlten Schmelzen statt. Die Nahordnung flüssigen Palladiums wurde mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie un- tersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Nahordnung der Flüssigkeit von der des Festkörpers unterscheidet, welches möglicherweise durch eine ikosaedrische Nahord- nung in der Schmelze begründet ist [81]. Unter Anwendung der aerodynamischen Levitation fanden verschiedene winkeldispersive Beugungsexperimente statt. Mittels Neutronenstreuung untersuchten Landron et. al  [82] die Struktur einer unterkühlten Al2O3- Schmelze. Röntgenbeugungsexperimente fanden an Al2O3 [83], B [84], Si [85], Ni und Zr [86] statt. Ein Diskussionsbeitrag hierzu wurde jüngstens verö®entlicht [87]. Die Ergebnisse dieser Beugungsexperimente wurden als ein Anzeichen dafür interpre- tiert, dass sich in unterkühlten Schmelzen eine Nahordnung  ähnlich derjenigen der primär erstarrenden festen Phase ausbildet, was zumindest für Ni und Zr im Wider- spruch zu den Voraussagen der in (3.2) geschilderten theoretischen Arbeiten steht. Diese Interpretation basiert jedoch ausschließlich auf einer Analyse der Temperatu- rabhängigkeit der durch Röntgenbeugung bestimmten Koordinationszahlen Z  in der Flüssigkeit. Die Koordinationszahl erlaubt jedoch nur in eingeschränkter Weise Rück- schlüsse auf die Nahordnung. So sind sowohl eine ikosaedrische Nahordnung als auch eine solche bestehend aus Clustern mit kfz- als auch hdp-Struktur kompatibel mit einer Koordinationszahl von Z  = 12. Eine eindeutige Aussage zur Nahordnung ist in diesem Fall unmöglich. Aufgrund dieser Widersprüche ist die Frage nach der Nah- ordnung metallischer Schmelzen weiterhin o®en. Zur Klärung sind deshalb weitere sorgfältige Untersuchungen notwendig. Dies ist die Motivation zu dieser Arbeit. Hierzu wurden Beugungsexperimente an unterkühlten metallischen Schmelzen durchgeführt. Neben der Bestimmung der Ko- ordinationszahl der Schmelzen werden zusätzlich Beugungsspektren unter Annahme unterschiedlicher Nahordnungen simuliert. Erst damit kann eine deutliche Antwort zur Nahordnung in unterkühlten metallischen Schmelzen gegeben werden.
  
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