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Quasikristalle: Struktur und physikalische Eigenschaften / SPP 1031

Quasicrystals: Structure and Physical Properties

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Im Schwerpunktprogramm 1031 wird der quasikristalline Zustand als dritte Form der festen Materie neben der normal-kristallinen und der amorph-glasartigen studiert. Quasikristalle zeigen aufgrund ihrer außergewöhnlichen, quasiperiodischen Struktur auch außergewöhnliche physikalische Eigenschaften. Die Zusammenhänge von Struktur und Eigenschaften werden in sechs großen Themenbereichen untersucht: A Probenherstellung und Charakterisierung. B Strukturelle Eigenschaften und mathematische Modellierung. C Elektronische und magnetische Eigenschaften. D Thermische und dynamische Eigenschaften. E Mechanische Eigenschaften. F Oberflächen und dünne Schichten. Das Vorhaben erfordert eine breite Methodenpalette, darunter Theorie der Raumparkettierungen, Analyse der Struktur und Dynamik mit Röntgen-, Elektronen-, Neutronen-, Ultraschallspektroskopie, Diffusions- und Verformungsexperimente, Oberflächenanalytik, numerische Simulationen. Besonders wichtig ist die hochpräzise Herstellung von sauber definierten Proben, mit denen die Experimentatoren zentral versorgt werden. Der Schwerpunkt steht in engem Kontakt mit europäischen Forschungsgruppen, insbesondere mit solchen aus Frankreich, die ehemals im Groupement de Recherche - Concertation pour l’Investigation des Quasicristaux (GDR-CINQ) verbunden gewesen waren.

With the priority programme 1031 the quasicrystalline state is being investigated as third form of solid matter apart from the normal-crystalline and the glassy-amorphous one. Due to the unusual quasiperiodic structure quasicrystals display also unusual physical properties. The relations of structure and properties are studied in six large thematic points: A Synthesis and Characterization. B Structural Properties and Mathematical Modelling. C Electronic and Magnetic Properties. D Thermal and Dynamic Properties. E Mechanical Properties. F Surfaces and Thin Films. The program requires a wide range of methods, among them: Tiling theory, analysis of structure and dynamics with x-ray-, electron-, neutron- and ultrasound-spectroscopy, diffusion- and deformation-experiments, surface analyses, numerical simulations. Of central importance is the precise synthesis of well-defined quasicrystalline samples, with which the experimentalists are being supplied. The priority programme is closely collaborating with research groups from other European countries, in particular with those from France, which previously were connected in the Groupement de Recherche - Concertation pour l’Investigation des Quasicristaux (GDR-CINQ).

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Hans-Rainer Trebin
Institut für Theoretische und Angewandte Physik der Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 57/VI · 70550 Stuttgart
Tel.: (0711) 685-5255 · Fax.: (0711) 685-5271
E-Mail: trebin@itap.physik.uni-stuttgart.de

Further Information: spqk.itap.physik.uni-stuttgart.de/