Relaxation processes in colliodal solids from time resolved optical experiments

• Applicant: Professor Dr. Thomas Palberg
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2003 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5416354

• Final Report Year: 2010

Final Report Abstract

Das methodische Arsenal zur Untersuchung von Relaxationsprozessen in kolloidalen Schmelzen und Festkörpern wurde um eine schnelle, großflächige Charakterisierung von Dünnschichtkristallen sowie zeitaufgelöste Ultrakleinwinkel-Röntgenbeugungsexperimente (USAXS) erweitert. Mit diesen und weiteren bereits etablierten optischen Experimenten zur Struktur, Elastizität und Dynamik kolloidaler Festkörper wurden Systeme unterschiedlicher Wechselwirkung untersucht. Neben geladenen Kugeln in wässriger Suspension wurden auch deren Mischungen, sowie Hartkugelsysteme und Hartkugel- Polymer-Mischungen studiert. Der thematische Schwerpunkt lag dabei auf der Untersuchung heterogener Nukleation an ebenen Wänden, der Bestimmung der Kristallisationskinetik in ein- und zweikomponentigen Mischungen, die Untersuchung von Reifungsprozessen und ihrer Auswirkung auf die Probenmorphologie und die Untersuchung von Schmelzprozessen in unterschiedlich steilen Salzgradienten.

Publications

• Heterogeneous nucleation of colloidal melts under the influence of shearing fields Phys. Condens. Matter 16 S3885 – S3902 (2004)
  A. Stipp, R. Biehl, Th. Preis, J. Liu, A. Barreira Fontecha, H. J. Schöpe, T. Palberg, J.
  
• Crystallization in charged two component suspensions. J. Chem. Phys. 122, 144901 1-8, (2005)
  P. Wette, H. J. Schöpe, T. Palberg, J.
  
• Effective charges along the melting line of colloidal crystals, J. Chem. Phys. 125, 194714 (2006)
  L. Shapran, H. J. Schöpe, T. Palberg
  
• Fast microscopic method for large scale determination of structure, morphology and quality of thin colloidal crystals, Langmuir 22, 1828 - 1838 (2006)
  H. J. Schöpe, A. Barreira Fontecha, H. König, J. Marques Hueso and R. Biehl
  
• Phase behaviour of binary mixtures of colloidal charged spheres. Colloid Surfaces A 319, 109 – 115 (2008)
  N. Lorenz, J. Liu, T. Palberg
  
• Solidification experiments in single component and binary colloidal melts. in: D. Herlach (Ed.), Solidification of multicomponent melts“ VCH 2008
  T. Palberg, Nina Lorenz, Hans Joachim Schöpe, Patrick Wette, Dirk Holland- Moritz, Dieter Herlach
  
• Non-Equilibrium Melting of Colloidal Crystals in Confinement. Phil. Mag. 89, 1695 (2009)
  E. Vilanova Vidal, H. J. Schöpe, T. Palberg, H. Löwen
  
• Phase behaviour of deionized binary mixtures of charged colloidal spheres. J. Phys.: Condens. Matter 21, 464116 (2009)
  N. Lorenz, H. J. Schöpe, T. Palberg, I. Klassen, P. Wette, D. Holland-Moritz, D. Herlach, T. Okubo
  
• Unusual crystallization kinetics in a hard sphere colloid - polymer mixture. Phys. Rev. Lett. 102, 038302 (2009)
  A. Stipp, T. Palberg, E. Bartsch
  
• Complete description of re-entrant phase behaviour in a charge variable colloidal model system. J. Chem. Phys. 132, 131102 (2010)
  P. Wette, I. Klassen, D. Holland-Moritz, D. M. Herlach, H.J. Schöpe, N. Lorenz, H. Reiber, T. Palberg, S. V. Roth
  
• Crystallization kinetics of a hard sphere polymer mixture. Phys. Rev. E, 81, 051401 (2010)
  A. Stipp, T. Palberg, E. Bartsch, R. Biehl