Media

Gitterschwingungen in einem Kupferkristall

Das Bild zeigt die atomare Verteilung in einem Kupferkristall. Die grünen Bälle markieren die Positionen der Atome am absoluten Nullpunkt. Der grau-gestrichelte Kreis in der Mitte ist ein sogenannter Defekt, eine Stelle, bei der ein Atom in der Gitterstruktur fehlt. Bei höheren Temperaturen vibrieren die Atome aufgrund von Gitterschwingungen um ihre Position am absoluten Nullpunkt. Dies wird durch die schwarze Wolke angedeutet, die die Verteilung der Atome bei der Schmelztemperatur von Kupfer (1084 Grad Celsius) anzeigt.

Die neuen Erkenntnisse von Glensk und seinen Kollegen über die Wechselwirkung zwischen den Gitterschwingungen und deren Temperaturabhängigkeit zeigen nun eine deutlich andere Verteilung (orangefarbene Wolken) auf. Bei steigender Temperatur vibrieren die Atome immer näher an der Leerstelle. Dies führt zu signifikanten Änderungen der Energie und Anzahl von Leerstellen und somit zu einer höheren Defektkonzentration.