Prof. Dr. H. Eckert
Struktur und Thermodynamik nichtoxidischer glasbildender Systeme
Kovalente nichtoxidische Gläser bilden eine große Substanzklasse mit interessanten potentiellen
Anwendungen sowohl in der Infrarotoptik als auch in der Halbleiter- und Batterietechnologie. Die Optimierung
dieser Systeme erfolgt zur Zeit immer noch nach dem “trial-and-error“ Verfahren, da zwar
umfangreiche Datensammlungen zu ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften, jedoch kaum grundlegende
Kenntnisse zur Struktur dieser Gläser vorliegen. Ziele unserer Untersuchungen auf diesem Arbeitsgebiet
sind (1) strukturelle Konzepte, die die Nahordnung dieser Systeme beschreiben, (2) das Verständnis der
physikalischen Eigenschaften dieser Systeme auf der Basis dieser Strukturkonzepte, und (3) neue
Präparationsverfahren, die die Variation der Struktur dieser Gläser (und somit ihrer
Eigenschaften) erlauben. Die Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe an binären und ternären
Phosphorchalcogenidsystemen haben gezeigt, daß durch kombinierten Einsatz ein- und
zweidimensionaler selektiver Festkörper-NMR-Methoden wertvolle Informationen zur Nahstruktur
erhalten werden können. Ergänzende Hochtemperaturuntersuchungen im flüssigen Zustand
oberhalb der Glastemperatur liefern zusätzlich eine Vielzahl von thermodynamischen Daten
bezüglich der beteiligten Schmelzgleichgewichte sowie Informationen zur Dynamik.
Ein wichtiges neues Anwendungsfeld nichtoxidischer Gläser liegt in der Entwicklung neuer
Wirtsmatrizen für fluoreszierende Seltenerdionen. Von besonderer Wichtigkeit ist hierbei die
Charakterisierung des Phononenspektrums, welches sich anhand von ESR- und
Mössbauer-Lamb-Faktoren charakterisieren lässt. So kann beispielsweise die aufgrund der
Netzwerkkonnektivität erwartete abrupte Änderung des Phononenspektrums an der
Perkolationsschwelle über die Temperaturabhängigkeit des Lamb-Mössbauer-Faktors
nachgewiesen werden.
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
Veröffentlichungen 2003:
Veröffentlichungen 2004:
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