Theorie der Keimbildung für Phasenumwandlungen

Phasenumwandlungen wie z. B. Schmelzen, Verdampfen oder Kondensieren sind bekannte Phänomene in der Statistischen Physik. Häufig werden Phasenumwandlungen durch den Vorgang der Keimbildung (nucleation) eingeleitet. Es gibt eine allgemeine Theorie der Keimbildung, welche auch die Prinzipien der Berechnung von Keimbildungsraten beschreibt, jedoch sind wenige explizite Ergebnisse bekannt. Wir haben die mathematisch engen Beziehungen der Quantenfeldtheorie zur Statistischen Mechanik ausgenutzt, um die Keimbildungsrate für typische Systeme mit Methoden der Feldtheorie approximativ zu berechnen. Verschiedene Zugänge zur Keimbildungstheorie wurden verglichen und ihre Gültigkeitsbereiche untersucht.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. G. Münster, Dipl.-Phys. S. Rotsch, Dr. S. Rutkevich (Institute of Physics of Solids & Semiconductors, Minsk), Dr. A. Strumia (Universität Pisa), Prof. Dr. N. Tetradis (Universität Athen)

Veröffentlichungen:

Münster, G., S. Rotsch: Analytical calculation of the nucleation rate for first order phase transitions beyond the thin wall approximation, Eur. Phys. J. C 12 (2000) 161

Münster, G., A. Strumia, N. Tetradis: Comparison of two methods for calculating nucleation rates, Phys. Letters A 271 (2000) 80

Münster, G., S. Rutkevich: Semiclassical calculation of the nucleation rate for first order phase transitions in the 2-dimensional f⁴-model beyond the thin wall approximation, cond-mat/0009016