Driven motion of extended defects in crystals

• Applicant: Professor Dr. Richard Bausch
• Subject Area: Statistical Physics, Nonlinear Dynamics, Complex Systems, Soft and Fluid Matter, Biological Physics
• Term: from 2002 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5398997

Ursächlicher Mechanismus für plastische Materialverformungen ist die Bewegung ausgedehnter Kristalldefekte unter dem Einfluss äußerer Kräfte. Dies motiviert das Interesse an der getriebenen Bewegung ausgedehnter Defekte als physikalisches Grundlagenproblem. Die Vielfarbigkeit dieses Problemkreises rührt daher, dass die Defektbewegung einen Nichtgleichgewichtszustand definiert, in dem unerwartete dynamische Instabilitäten verschiedenen Typs auftreten können. Solche Instabilitäten werden bevorzugt durch Phasenübergänge z.B. struktureller Art im Wirtsmaterial ausgelöst. Das theoretische Verständnis dieser Phänomene ist ein Hauptanliegen unseres Forschungsvorhabens. Da Kristalloberflächen auch als Defekte betrachtet werden können, richtet sich unser Interesse auch auf das Auftreten ähnlich bedingter Instabilitäten beim Kristallwachstum. Ein Liniendefekt besonderen Typs ist eine Schraubenversetzung, die im Kristall eine wendeltreppenartige Struktur der Kristallebenen erzeugt. Diese nichttriviale Topologie des Kristallgitters ruft bei der Streuung von Elektronen an einer Schraubenversetzung einen der Streuung an einem magnetischen FlussSchlauch ähnlichen quantenmechanischen Aharonov-Bohm-Effekt hervor. In einem Teil unseres Vorhabens wollen wir der Frage nachgehen, ob bei der klassischen Streuung von Schallwellen ein ähnlicher Effekt auftritt.

• DFG Programme: Research Grants