Protonendynamik und Phasenumwandlungen dotierter Eisgitter

• Antragsteller: Professor Dr. Roland Böhmer
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 245834675

Neben dem auf der Erde so reichlich vorkommenden hexagonalen Eis sind 15 kristalline Eis-Polymorphe bekannt und die Existenz weiterer Kristallstrukturen ist vorhergesagt. Eis XIII, Eis XIV und Eis XV wurden erst in den letzten sieben Jahren durch Dotierung zuvor bekannter Eisphasen erzeugt. Zwar ist klar, dass Defekte wie HCl und KOH die Protonendynamik auf Eisgittern um Größenordnungen beschleunigen können, um beispielsweise eine ansonsten kinetisch gehemmte Phasenumwandlung zu ermöglichen. Die Wirkung unterschiedlicher Defekte auf die Bewegungsprozesse innerhalb verschiedener Eisphasen ist jedoch weitgehend unverstanden und soll durch eine Kombination von dielektrischer Spektroskopie und magnetischer Kernspinresonanz sowie begleitender Computersimulationen erforscht werden. Ziel dieses Projektes ist es, für kubisches Eis, für clathrat-artige Eisgitter sowie für metastabile Hochdruckeisphasen, die bei Temperaturen unterhalb von ca. 150 K druckentspannt stabilisiert werden können, die Dynamik eistypischer Punktdefekte systematisch zu ergründen, die Umwandlungskinetik verschiedener Phasen auch unter dem Einfluss großer elektrischer Felder zu verstehen und Bewegungsmechanismen, welche die Phasenübergänge von Eis begleiten, mikroskopisch aufzuklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Beteiligte Person: Professor Dr. Thomas Loerting