Phasonendynamik in Quasikristallen

• Antragsteller: Professor Dr. Johannes Roth
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5385541

In diesem Projekt soll mit Hilfe von Molekulardynamik-Simulationen die atomare Dynamik der Quasikristalle im Hinblick auf Phononen und Phasonen untersucht werden. Die kristallographisch "verbotenen" Symmetrien der Quasikristalle, z.B. ikosaedrisch und dekagonal, erfordern eine Beschreibung der Struktur in höherdimensionalen Räumen. Dadurch werden die Goldstone-Moden in drei Dimensionen, die Phononen, durch zusätzliche Moden, die Phasonen, erweitert. Im atomistischen Modell treten die Phasonen als korrelierte atomare Sprünge auf. Der Nachweis der neuen Moden erfolgt bei Phasonen ebenso wie bei Phononen durch Berechnung von Korrelationsfunktionen und durch die Beobachtung von Sprungprozessen.Mit Hilfe von Flipdetektoren wird bei Molekulardynamik-Simulationen direkt nach den atomaren Sprungprozessen in dekagonalen und ikosaedrischen Quasikristallmodellen und nach Korrelationen zwischen benachbarten Sprüngen gesucht. Als Ergebnisse sind Sprungvektoren und -frequenzen zu erwarten, die dann in MonteCarlo-Simulationen weiterverwendet werden können. Um nicht nur die Bewegung von Einzelatomen zu beobachten, sondern die Gesamtdynamik auch der Nachbaratome zu erfassen und eventuell weitere Moden aufzufinden, wollen wir die Eigen-Korrelationsfunktion berechnen. Die Fremd-Korrelationsfunktion soll bei erzwungenen Schwingungen bestimmt werden, damit man die Prozesse, die bei der mechanischen Spektroskopie auftreten, auf atomarer Ebene beobachten kann.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1031: Quasikristalle: Struktur und physikalische Eigenschaften
• Beteiligte Personen: Dr. Franz Gähler; Professor Dr. Hans-Rainer Trebin