- Ich möchte Sie bitten, Ihre Anmerkungen, Kritiken, Kommentare, Änderungen usw. zu diesem Bericht an den Sprecher des Arbeitskreises zu senden.
 
 

Es nahmen insgesamt fünfundfünfzig Interessierte aus den Bereichen Physik, Chemie, Mineralogie, Kristallographie und Werkstoff- sowie Materialwissenschaften teil.  Dabei wurden einundvierzig Vorträge gehalten, für welche reichlich Zeit zu anschließenden Diskussionen zur Verfügung stand, die auch mit großem Gewinn rege angenommen und realisiert wurden. Im Unterschied zu anderen Arbeitskreisen der DGK, die  Weiterbildungen und Einführungen in häufig in der Kristallographie genutzte Methoden durchführen, liegt der Schwerpunkt unseres Arbeitskreises im gegenseitigen Austausch von Erkenntnissen und Erfahrungen sowie im Aufarbeiten der Problematik nichtkristalliner Strukturen. Anbei sei nur bemerkt, daß der Glasübergang als eines der bedeutungsvollsten und wichtigsten ungeklärten wissenschaftlichen Probleme zählt.

Das Thema, das sich der Arbeitskreis zu dieser Tagung gestellt hatte,
 

zeigte sich deshalb auch von großer Aktualität, da es dem zunehmenden Gewicht nichtkristalliner Materialien in technischen und technologischen An- und Verwendungen Rechnung trägt, die aus den besonderen Eigenschaften dieser Materialien resultieren.

Die stoffliche Basis, die die große Vielfalt nichtkristalliner Materialien widerspiegelt, reichte in den Vorträgen von den Biopolymeren über die organischen, anorganischen, metallischen und kovalenten Stoffsysteme mit allen Arten chemischer Bindung. Das Gleiche trifft auch auf die Charakterisierungsmöglichkeiten der Strukturen und Eigenschaften zu, die im wesentlichen alle spektroskopischen und Beugungsverfahren umfaßten. Dabei konnte nicht bemerkt werden, daß kristallographische Methoden auf amorphe Substanzen angewendet wurden, wie dies im Artikel der DGK Kristallographie heute - ein modernes interdisziplinäres Forschungsgebiet herausgestellt wurde, d.h., keiner benutzte Raumgruppenoperationen, Automorphismen- und Normalisatorenbetrachtungen oder Einkristallstrukturmethoden für Charakterisierungen  nichtkristalliner Materialien.

Die Struktur-Eigenschaften-Relationen nichtkristalliner Materialien wurden auf unterschiedlicher struktureller Grundlage vorgetragen:

• Thermodynamische Beziehungen zwischen den Zustandsgrößen
• Energie und Wechselwirkungen mittels atomarer Systeme
• Elektronenverteilung und ihr Energiebeitrag
• Topologische und geometrische Probleme der Raumausfüllung

• die mittlere Atom- und Elektronenzahldichte
• die mittlere freie Weglänge
• die Korrelationslänge
• die Radiale Verteilungsfunktion bzw. deren Fouriertransformierte

Die Strukturen nichtkristalliner Materialien, die nicht durch Raumgruppen eingeengt sind, müssen auf unterschiedlichen Strukturebenen beschrieben werden:

• 1. Koordinationssphäre der Atome
• Elektronische Struktur der Atome und deren Bänder
• Intermerdiäre Struktur, deren Typ und  Korrelationsbereich bestimmend sind
• Globale Struktur mit mittlerer Atomzahldichte
• Zusammenhang der Korrelationsbereiche zu Körnern, Entmischungsbereichen, Ausscheidungen usw.

Allgemein konnte in einer abschließenden Diskussion festgestellt werden, daß der Zusammenhang zwischen chemischer Zusammensetzung, Herstellungsbedingungen, Eigenschaften und Struktur nicht durch ein einheitliches Bild erhalten werden kann, wie dies für die Kristallographie der Fall ist (Artikel der DGK Kristallographie heute - ein modernes interdisziplinäres Forschungsgebiet). Mit der Vielfalt der individuellen Möglichkeiten, die insbesondere aus der kinetischen Bedingtheit der nichtkristallinen Strukturen resultiert, die zwischen Struktur und Eigenschaften nichtkristalliner Materialien bestehen kann, ergeben sich grundlegende Kenntnisse über kondensierte Systeme, die weit über die der Kristallographie hinausgehen und somit andererseits wiederum die Kristallographie als eine allgemeine Strukturlehre, falls dies von der konservativen Kristallographie auch angenommen wird, befruchten.
Der kinetische Aspekt nichtkristalliner Strukturen, der den Glasübergang als ein universelles Phänomen generiert, führt dazu, daß für nichtkristalline Strukturen der Herstellungsvorgang wesentlich ist: Es muß die Strukturbildung in der Schmelze, im Sol-Gel-Prozeß, in der Gas- und Dampfphase usw. mit berücksichtigt werden ebenso wie Keimbildungs- und Kristallisationsprozesse.

Die weitgefächerte Auswahl der Vorträge aus den unterschiedlichen Stoff,- Struktur- und Eigenschaftssystemen ließ erkennen, daß für nichtkristalline Materialien

• die Bestimmung der Struktur-Eigenschafts-Relationen nicht besser sein kann als diese für kristalline Materialien ist
• die Strukturbeschreibung und -charakterisierung weiterhin ein noch offenes Problem ist
• der Glasübergang noch seiner strukturellen Begründung bedarf
• die Art und Weise der Abhängigkeit der Eigenschaften von der Struktur sehr vielfältig ist

Der Sammelband der Vortragszusammenfassungen ist beim Sprecher des Arbeitskreises zu einem Selbskostenbeitrag von 10,-DM erhältlich.

Dem Vorstand der DGK sei auch dieses Mal gedankt, daß er finanzielle Unterstützungen teilnehmender Doktoranden ermöglichte.

Der Sprecher des AK Nichtkristalline und Partiellkristalline Strukturen: Bernd Müller, Jena