Nanostrukturierte Materialien

Im Kern eines Gitterbaufehlers, beispielsweise einer interkristallinen Grenzfläche oder einer Versetzung, liegt ein besonderer Zustand der festen Materie vor. Die Atomanordnung und die chemische Zusammensetzung werden durch die Randbedingungen bestimmt, die das verzerrte Kristallgitter, das den Baufehler umgibt, der Materie im Kern aufprägt. Nanostrukturierte Materialien sind Festkörper, in die eine so große Zahl von Baufehlern eingebracht wurde, daß diese Stoffe zu etwa 50% aus den Kernen dieser Baufehler bestehen. Auf diese Weise ist es in den letzten zehn Jahren gelungen, Festkörper zu erzeugen, die sich sowohl bezüglich ihrer atomaren Struktur und chemischen Zusammensetzung als auch bezüglich ihrer Eigenschaften von Stoffen mit kristalliner oder glasartiger Struktur unterscheiden. — Im Mittelpunkt der Grundlagenforschung auf dem Gebiet nanostrukturierter Materialien stehen derzeit die atomare Struktur und die Thermodynamik sowie die bemerkenswerten chemischen, elektrischen, magnetischen, mechanischen und optischen Eigenschaften dieser Materialien. Im folgenden Beitrag gibt Prof. Gleiter, der Vater der nanostrukturierten Materialien, einen Statusbericht dieser Entwicklung. Er beschreibt zunächst die Grundlagen und gibt danach einen Abriß der neueren Entwicklungen, zu denen insbesondere nanostrukturierte Legierungen und sog. Nanogläser gehören. Auch die vielversprechenden Anwendungsmöglichkeiten werden angesprochen. (Red.)