Innovationsschub für Lichtleiter und CD-Laser
Mit einem Hochpräzisionsmikroskop gelang es jetzt Forschern der Universität Arkansas die Oberfläche von Kristallen besser zu verstehen.
Das ermöglicht eine effizientere Aufbereitung der Materialien, wie sie bei CD-Lasern oder Hochgeschwindigkeits-Lichtleitern in der Telekommunikation verwendet werden.
Die Physiker entdeckten, dass die zweidimensionale Oberfläche eines Kristalls sich nach einem vorhersagbaren Muster anordnet.
Isings Modell
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die spontane Anordnung
von Atom-Inseln dem Modell von Ising folgt, welches eine große
Anzahl von Objekten, die mit ihren Nachbaren interagieren,
beschreibt. Earnest Ising entwickelte das Modell 1926, um die
spontane Magnetisierung von Materialien zu beschreiben, die stark
abgekühlt werden. Das über die Jahrzehnte weiterentwickelte Modell
lieferte jetzt den Physikern aus Arkansas die entscheidenden
Hinweise.
Original News Release der Universität ArkansasDie Physiker nahmen zum ersten Mal einzelne Atome auf der Kristalloberfläche in Augenschein und zeichneten ihr Verhalten auf.
Darauf aufbauend können die Wissenschaftler nun High-Tech-Geräte entwickeln, indem sie spezielle Schichten von Atomen an der Spitze dieser Kristalloberfläche ablagern.
Spontanes Verhalten der Atome
Die Atome an der Oberfläche des Kristalls verhalten sich ähnlich einer Information, die sich wie ein Lauffeuer verbreitet. Bei einer kritischen Temperatur kommt es zu einer explosionsartigen Verbreitung.
Die Anwendung des oben beschriebenen Ising-Modells auf die Oberfläche von Kristallen ermöglicht Physikern nun die Entwicklung eines anwendbaren Modells für das zukünftige Design effizienterer Materialien.
Forschung am Department of Physics der Universität Arkansas