Kristallographie

[nobody]

Kürzlich entdeckte man die pentagonale
Symmetrie von Flüssigkeiten indem man
auf eine Metalloberfläche den Momentanzustand
einer kleinen Entität Flüssigkeit röntgen-
kristallographisch analysierte.Damit war der
Beweis der Nichtzusammengehörigkeit der Sym-
metrien in den beiden Formen kondensierter
Materie gegeben.
Frage: Wieso hat man nicht einfach Glas
per Röntgenbeugung analysiert, schliesslich
ist hier ein amorpher Zustand von vornherein
quasi eingefroren?

[minutemen]

hi!

da ich selber röntge, würde mich der artikel interessieren - könntest du den bitte posten!?

die auftretende symmetrie ist max. im nahordnungsbereich & sicher kurzlebig & schwach ausgeprägt, ansonsten würde man zwangsläufigerweise eine in ihren eigenschaften anisotrope phase erhalten, die per definitionem keine flüssige phase mehr ist.

flüssigkeit ist nicht gleich flüssigkeit, SiO2-gläser sind anders aufgebaut als metallgläser etc. (im nahordnungsbereich). warum soll/muss fünfzählige symmetrie im glas auftreten?

[minutemen]

sorry, du sollst natürlich nicht den artikel posten, vielmehr bitte eine quellenangabe machen.

und noch ein nachtrag: fünfzählige symmetrien gibt es auch im festen zustand. die unter dem begriff quasikristalle laufenden stoffe werden jedoch als dritter zustand fester materie geführt, da sie weder amorph sind noch kristallin sind. 1984 entdeckt sie sind erst in den letzten jahren aufgrund div. eigenschaften interessant geworden.

<FONT COLOR="#ffffff" SIZE="1" FACE="Verdana, Arial, Geneva, Helvetica">[Dieser Beitrag wurde von minutemen am 10.04.2001 editiert.]</font>

[nobody]

Vielleicht darf ich mich Vorstellen, ich bin
Chemie und Mineralogiestudent und bin somit
besonders (was natürlich nicht zwangsläufig
folgt) stark an Geochemie interessiert. Bei
meinen ersten Vorlesungen über Kristallographie am Anfang meines Studiums
begriff ich einen Kristall als periodische
Anordnung atomistisch gleichartiger Strukturen mit ausschliesslich digonaler,
trigonaler, tetra- und hexagonaler Rotations-
symmetrie. Aber Du deutetest an das es
auch Ausnahmen gibt, welche die Einführung
einer weiteren Aggregatszustandsdefinition
berechtigt. Das interessiert mich nun wieder brennend. Sind das die Quasikristalle?
Und was sind Flüssigkristalle.
Die pentagonale Symmetrie ist eindeutig
nachgewiesen (siehe bei Homepage zu Max-Planck Gesellschaft und beantrage kostenloses Abo der dort angebotenen Zeit-
schrift.Dort steht ein interessanter Bericht
darüber drin.Oder FAZ vom ersten Mittwoch im Febr.) und ich weiss leider immernoch nicht
was am Beugungsmuster eines Glases dann
anders sein soll als das im Versuch mit der
Flüssigkeit auf der Metalloberfläche).
Pentagonale Symmetrie ist doch nicht raumerfüllend (vollkommen), warum wird sie
dennoch aufgebaut, ist doch energetisch un-
günstig.Und warum unterscheiden sich
die Symmetrieverhältnisse in den konden-
sierten Materieerscheinungen derart?

[minutemen]

@toni: danke für den hinweis, habs jetzt auch gefunden.

die fünfzählige symmetrie tritt ja auch nicht in einer periodisch-unendlichen anordnung auf, daher liegt ja auch kein kristall vor. die anordnung ist quasiperiodisch. eine gute modellierung im 2dimensionalen fünfzähliger symmetrie unter zuhilfenahme andersartiger kacheln (2 versch. paralellogramme) ist das sog. penrose-muster (nach dem mathematiker penrose). such' doch im inet nach den begriffen quasikristall & penrose-muster, da solltest du schnell fündig werden.

zur flüssigkeit: diese anordungen in der flüssigkeit waren a) nur im nahordnungsbereich und b) nur von sehr kurzer dauer. wenn im mittel eine solche anordnung häufiger auftritt als zb. anordungen tetragonaler oder hexagonaler symmetrie, wird es einen energetischen vorzug geben. der wiederum sollte sich mit der WW der Pb-atome untereinander erklären lassen. im wasser findest du im nahordungsbereich ja auch kurzlebige cluster von tetragonaler(glaube ich) symmetrie. im SiO2-glas wird es wieder andere anordnungen geben, bedingt durch die WW zw. O und Si, der ausbildung langer ketten, netze etc. ich sehe keinen grund für eine energetische bevorzugung fünfzähliger symmetrie im glas - eher im gegenteil.

zu flüssigkristallen: wie der name schon sagt, liegen flüssigkristalle in ihrer ordnung zw. den flüssigkeiten und den kristallen. sie zeichnen sich sowohl durch eine (gewisse) fluidität (als flüssigkeitsanaloge eigenschaft) alsauch durch die anisotropie von eigenschaften (kristallanalog) aus. die letzteren sind bedingt durch eine im gegensatz zur flüssigkeit stabile positionsfernordnung (ein bzw. zweidimensional) der moleküle untereinander in smektischen flüssigkristallen bzw. einer orientierungsfernordnung in nematischen flüssigkristallen.

ps: flüssigkristalle sind i.ü. mein fachgebiet.

[nobody]

Danke für deine Antworten.Werde mich nun bis zum Beginn des Semesters nochmals eingehend mit Flüssigkristalle beschäftigen.
Doch wenn Du derart firm in Kristallographie
bist, dann nutze ich die Gunst des Augen-
blicks um Dir noch eine Frage zu stellen:

Auf welche Kristallographischen Eigenarten beruht die plastische Verformbarkeit der
Metalle? Warum ist Stahl und insbesondere
auch Gusseisen spröder als reines Eisen.
Was bewirken die C und S- Atome, welche ja
zweifelsohne des Pudels Kern zu sein scheinen.

[minutemen]

nicht alle metalle sind duktil! duktilität ist insbesondere ausgeprägt bei metallen, die die kubisch dichteste packung aufweisen (Au, Ag). das beruht auf dem vorhandensein von 4 möglichen gleitebenen (entlang der (111)-fläche). hexagonal-dichtest gepackte metalle (wie Zn) verfügen nur noch über eine, kubisch-innenzentrierte (zb. W) über keine ausgeprägte gleitebene. damit einher geht eine zunahme der sprödigkeit.

eine simple begründung für die zunahme der härte beim stahl ist die, das stahl eine legierung ist. zum anderen muss man sich das eisen-kohlenstoff-diagramm vor augen führen - das hab ich (leider/gottseidank) nicht im kopf. fakt jedoch ist, dass mit zunehmenden C-gehalt der zementit-gehalt (Fe3C) steigt & das gefüge spröder macht. ich wollte aber nie stahlschmelzer werden - das ist eine wissenschaft für sich. als geologe/chemiker solltest du ja mit schmelzdiagrammen klarkommen - suche doch einfach mal nach dem Fe-C-diagramm.

<FONT COLOR="#ffffff" SIZE="1" FACE="Verdana, Arial, Geneva, Helvetica">[Dieser Beitrag wurde von minutemen am 12.04.2001 editiert.]</font>