SrTiO3-Bikristalle: Herstellung und Mikrostruktur
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Max-Planck-Inst. für Metallforschung
2001
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| Schriftenreihe: | Bericht / Max-Planck-Institut für Metallforschung
Nr. 103 |
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
1
1
EINLEITUNG
UND
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
5
2
GRUNDLAGEN
9
2.1
EIGENSCHAFTEN
VON
SRTIOJ
9
2.1.1
KRISTALLSTRUKTUR
VON
SRTIOJ
9
2.1.2
ELEKTRONISCHE
STRUKTUR
11
2.1.3
DEFEKTCHEMIE
11
2.1.4
SINTEREIGENSCHAFTEN
13
2.1.5
ELASTISCHE
EIGENSCHAFTEN
14
2.2
KRISTALLOGRAPHIE
UND
AUFBAU
VON
KOMGRENZEN
15
2.2.1
KRISTALLOGRAPHIE
VON
KOMGRENZEN
15
2.2.2
DAS
KOINZIDENZGITTER
16
2.2.3
NOMENKLATUR
17
2.2.4
ATOMISTISCHE
STRUKTUR
VON
KOMGRENZEN
18
2.3
HERSTELLUNG
KUENSTLICHER
SRTIOJ-BIKRISTALLE
21
2.3.1
HERSTELLUNG
VON
SRTIOJ-BIKRISTALLEN
21
2.3.2
DIE
DIFFUSIONSVERSCHWEISSUNG
VON
SRTIOJ
22
2.3.3
RELEVANTE
PARAMETER
FIIR
DAS
VERSCHWEISSEN
26
INHALTSVERZEICHNIS
3
LITERATURUEBERSICHT
UND
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
27
3.1
DIFFUSIONSVERSCHWEISSUNG
VON
OXIDKERAMIKEN
27
3.1.1
EINSTELLUNG
DER
ORIENTIERUNGSBEZIEHUNG
27
3.1.2
VERSCHWEISSUNG
VON
WOHLORIENTIERTEN
OXIDKERAMIK-BIKRISTALLEN
28
3.2
STRUKTUR
DIFFUSIONSVERSCHWEISSTER
SRTIO
3
-BIKRISTALLE
30
3.2.1
[001]-KIPPKORNGRENZEN
30
3.2.2
[110]
-KIPPKORNGRENZEN
33
3.3
THEORETISCHE
STRUKTURBERECHNUNGEN
33
3.4
BEWERTUNG
DER
LITERATUR
UND
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
34
3.4.1
DIFFUSIONSVERSCHWEISSUNG
34
3.4.2
STRUKTUR
VON
SRTIOJ-BIKRISTALLEN
35
3.4.3
THEORETISCHE
STRUKTURBERECHNUNGEN
36
4
METHODEN
DER
TRANSMISSIONS-ELEKTRONENMIKROSKOPIE
37
4.1
KONVENTIONELLE
TRANSMISSIONS-ELEKTRONENMIKROSKOPIE
37
4.2
HOCHAUFLOESUNGS-ELEKTRONENMIKROSKOPIE
42
4.3
ANALYTISCHE
ELEKTRONENMIKROSKOPIE
43
4.3.1
ENERGIEDISPERSIVE
ROENTGENSPEKTROSKOPIE
43
4.3.2
ELEKTRONENSPEKTROSKOPISCHE
ABBILDUNG
45
4.4
PROBENPRAEPARATION
46
5
EXPERIMENTELLE
METHODEN
49
5.1
OBERFLAECHE
49
5.1.1
BALLIGKEIT
49
5.1.2
RAUHEIT
51
VI
INHALTSVERZEICHNIS
5.1.3
BESTIMMUNG
DER
ORIENTIERUNGSGENAUIGKEIT
MIT
DER
LASER-LAUE-ANLAGE
53
5.2
DIE
HOCHVAKUUM-VERSCHWEISSANLAGE
(HV-ANLAGE)
55
6
ENTWICKLUNG
EINES
VERFAHRENS
ZUR
HOCHGENAUEN
ORIENTIERUNG
VON
BIKRISTALLEN
MIT
SYMMETRISCHEN
KIPPKORNGRENZEN
57
6.1
FEHLERQUELLEN
BEI
DER
ORIENTIERUNG
VON
DIFFUSIONSVERSCHWEISSUNGSPROBEN
57
6.2
HERKOEMMLICHE
METHODE
ZUR
PROBENORIENTIERUNG
60
6.2.1
FEHLERQUELLEN
61
6.3
DIE
NEU
ENTWICKELTE
METHODE
DER
PROBENORIENTIERUNG
62
6.3.1
KRISTALLOGRAPHIE
DER
ZU
VERSCHWEISSENDEN
PLAETTCHEN
62
6.3.2
FIXIERUNG
DER
EINKRISTALLPLAETTCHEN
IN
DER
VERSCHWEISSANLAGE
65
6.4
ANWENDBARKEIT
DER
HIER
VORGESTELLTEN
METHODE
66
7
KRISTALLOGRAPHIE
DER
KORNGRENZEN
UND
DURCHGEFUHRTE
EXPERIMENTE
67
7.1
KRISTALLOGRAPHIE
DER
KOMGRENZEN
67
7.1.1
KRISTALLOGRAPHIE
DER
Z
3,
(11
2)-KOMGRENZENGEOMETRIE
68
7.1.2
KRISTALLOGRAPHIE
DER
X
5,
(103)-KOMGRENZENGEOMETRIE
70
7.1.3
KRISTALLOGRAPHIE
DER
Z
13,
(51
0)-KOMGRENZENGEOMETRIE
71
7.2
VORBEREITUNG
DER
PROBEN,
QUALITAET
DER
OBERFLAECHE
73
7.2.1
QUALITAET
DER
OBERFLAECHE
74
7.2.2
REINIGEN
DER
OBERFLAECHEN
VOR
DEM
VERSCHWEISSEN
75
7.3
VERSCHWEISSUNG
76
7.3.1
VERSCHWEISSPARAMETER
76
7.3.2
NACHBEHANDLUNG
DER
PROBEN
79
VN
INHALTSVERZEICHNIS
8
ERGEBNISSE
81
8.1
BESTIMMUNG
DER
ORIENTIERUNGSGENAUIGKEITEN
81
8.2
ANTEIL
DER
HAFTFLAECHE
AN
DER
GESAMTFLAECHE
DES
BIKRISTALLS
84
8.3
DIE
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNG
DER
KOMGRENZEN
86
8.3.1
VERUNREINIGUNGEN
86
8.3.2
KATIONEN-VERHAELTNIS
AN
DER
GRENZFLAECHE
IM
VERGLEICH
ZUM
VOLUMEN
89
8.4
MIKROSTRUKTUR
DER
KOMGRENZEN
90
8.4.1
ZWISCHEN-UND/ODER
REAKTIONSSCHICHTEN
91
8.4.2
FACETTEN
91
8.4.3
POREN
96
8.5
ATOMISTISCHE
STRUKTUR
DER
KOMGRENZEN
98
8.5.1
DIE
X
3,(1
12)-KOMGRENZE
98
8.5.2
DIE
5,(103)-KOMGRENZE
101
8.5.3
DIE
X
13,(510)-KOMGRENZE
104
8.6
AUSSCHEIDUNGEN
106
8.7
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
109
8.7.1
EINHALTUNG
DER
VORGEGEBENEN
BIKRISTALL-ORIENTIERUNGSBEZIEHUNG
109
8.7.2
ANTEIL
DER
HAFTFLAECHE
AN
DER
GESAMTFLAECHE
DES
BIKRISTALLS
HO
8.7.3
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNG
111
8.7.4
FACETTEN
112
8.7.5
POREN
116
8.7.6
STUFEN
117
8.7.7
KONTRASTUNTERSCHIEDE
AN
DER
GRENZFLAECHE
118
8.7.8
TRANSLATIONSZUSTAENDE
119
8.7.9
STRUKTURMODELLE
FUER
DIE
KOMGRENZEN
122
8.7.10
AUSSCHEIDUNGEN
126
VM
INHALTSVERZEICHNIS
9
BERECHNUNG
DER
GLEICHGEWICHTSSTRUKTUR
DER
3,
(11
1)-KORNGRENZE
127
9.1
DAS
REFERENZSTRUKTURMODELL
DER
X
3,(1
H)-KOMGRENZE
127
9.2
MIT
QUANTITATIVER
HRTEM
ERMITTELTE
STRUKTUR
DER
S
3,
(111)
KOMGRENZE
IN
SRTIO
3
129
9.3
MOLEKULARSTATISTISCHE
COMPUTERSIMULATION
131
9.4
THEORETISCHE
BETRACHTUNGEN
ZUR
S
3,
(LLL)-KOMGRENZE
132
9.4.1
DIE
MIXED-BASIS
PSEUDOPOTENTIAHNETHODE
132
9.4.2
BERECHNUNG
DER
RELAXIERTEN
S
3,
(LLL)-KOMGRENZENSTRUKTUR
133
9.4.3
GRENZFLAECHENENERGIE
138
9.4.4
ELEKTRONENDICHTEVERTEILUNGEN
139
9.5
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
ZUR
AB
INITIO
BERECHNETEN
STRUKTUR
145
9.5.1
STRUKTUR
DER
GRENZFLAECHE
145
9.5.2
GRENZFLAECHENENERGIE
151
9.5.3
ELEKTRONISCHE
STRUKTUR
151
ANHANG
153
LITERATUR
155
DANKSAGUNG
169
IX |
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