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Der Weg zur Struktur amorpher Festkörper – eine Studie am Beispiel der Keramik Si3B3N7

Authors

  • Martin Jansen Prof. Dr.,

    1. Max-Planck Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart, Deutschland, Fax: (+49) 711-689-1502
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  • J. Christian Schön Priv.-Doz. Dr.,

    1. Max-Planck Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart, Deutschland, Fax: (+49) 711-689-1502
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  • Leo van Wüllen Priv.-Doz. Dr.

    1. Max-Planck Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart, Deutschland, Fax: (+49) 711-689-1502
    2. neue Adresse: Institut für Physikalische Chemie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Corrensstraße 30/36, 48149 Münster, Deutschland
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Abstract

Si3B3N7 ist die Basisverbindung einer neuen Klasse amorpher Keramiken aus Si, B, N und C mit einem einzigartigen Eigenschaftsspektrum. Es bildet ein ungeordnetes Netzwerk, in dem die konstituierenden Elemente überwiegend kovalent aneinander gebunden sind. Wie bei Quarzglas ist die Zusammensetzung von a-Si3B3N7 nahezu stöchiometrisch. Da alle drei konstituierenden Elemente als Aufatome für strukturempfindliche Sonden fungieren können, wurde Si3B3N7 als Grundlage für systematische Strukturuntersuchungen herangezogen, wobei insbesondere die Verfahren für die Strukturbestimmung bei festen Stoffen ohne Translationssymmetrie erprobt und verbessert werden sollten. Allerdings kann aus experimentellen Ergebnissen nicht die komplette amorphe Struktur abgeleitet werden, weshalb sie durch Computersimulationen überprüft und ergänzt werden müssen. Dazu wurden fünf Familien von Strukturmodellen erzeugt und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen. Nur solche Modelle korrelierten gut mit dem Experiment, die bei ihrer Generierung so nahe wie möglich dem tatsächlichen Syntheseweg folgten.

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