Heterogeneous solid state reactions in external electric fields

• Applicant: Privatdozent Dr. Carsten Korte
• Subject Area: Physical Chemistry of Solids and Surfaces, Material Characterisation
• Term: from 2003 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5404685

Heterogene Festkörperreaktionen spielen in einer ganzen Reihe von technischen Anwendungen eine wichtige Rolle, sei es im Falle von Hochtemperatursynthesen als erwünschte Prozesse oder sei es bei Korrosionsprozessen oder Hochtemperaturanwendungen moderner Keramiken als unerwünschte Schädigungsmechanismen. In allen Fällen stellt die Freie Reaktionsenthalpie der ablaufenden Reaktion die alleinige Triebkraft dar. Im Falle von Reaktionen in ionischen Festkörpern, die einen Großteil der heute in der Praxis eingesetzten keramischen Materialien ausmachen, stellt ein von außen einwirkendes elektrisches Feld eine zusätzliche Triebkraft für die atomare Bewegung und die damit verbundene Reaktion dar. Über den Einfluß eines elektrischen Feldes auf den Verlauf einer Festkörperreaktion ist bisher nur wenig bekannt. Experimentelle Arbeiten liegen kaum vor, theoretische Arbeiten finden sich ebenso nur in sehr geringer Zahl. Dies steht im krassen Widerspruch zu der wachsenden Bedeutung dieses Reaktionsproblems: Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung in vielen Anwendungsbereichen ionischer Festkörper (z. B. Dielektrika) werden lokale elektrische Felder immer größer und elektrisch getriebene Reaktionen damit wahrscheinlicher. Das Projekt hat zum Ziel, Festkörperreaktionen in elektrischen Feldern an Modellsystemen zu studieren, allgemeine Zusammenhänge experimentell zu belegen und durch eine theoretische Analyse im Rahmen der Transporttheorie zu begründen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Jürgen Janek