Pfade mit hoher Diffusionsfähigkeit

Abstract

In den vorangegangenen Kapiteln waren die einzigen Defekte, die die Diffusion durch den Kristall unterstützten, Leerstellen und Zwischengitterplätze. Versetzungen, freie Oberflächen und Korngrenzen trugen nur dazu bei, die Gleichgewichtsdefektkonzentration zu erreichen. Es ist jedoch inzwischen erwiesen, dass die mittlere Sprungfrequenz von Atomen an Versetzungen, Grenzen oder Oberflächen viel höher ist als die des gleichen Atoms im Gitter. Die Diffusionsfähigkeit ist daher in diesen Bereichen höher. Diese höhere Diffusionsfähigkeit ist aus mehreren Gründen von Interesse. Erstens stellt sich die Frage, welchen Fehler diese Pfade bei der Messung des Gitterdiffusionskoeffizienten verursachen. Außerdem ist es möglich, mit entsprechend konzipierten Experimenten die Diffusionskoeffizienten in jedem dieser Bereiche mit hoher Diffusionsfähigkeit zu bestimmen, wodurch man mehr über die Struktur dieser Pfade und darüber erfährt, wie sich die Atome in ihnen bewegen. Schließlich gibt es eine Reihe von kinetischen Prozessen, die durch eine solche Diffusion begrenzt werden, z.B. diffusionales Kriechen, strukturelle Veränderungen in dünnen Filmen oder die Stabilität von feinen Katalysatoren.