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Thermophysical properties of a Si50Ge50 melt measured on board the International Space Station

Luo, Yuansu und Damaschke, Bernd und Lohöfer, Georg und Samwer, Konrad (2020) Thermophysical properties of a Si50Ge50 melt measured on board the International Space Station. npj Microgravity, 6, Seite 10. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41526-020-0100-5. ISSN 2373-8065.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Kurzfassung

Thermophysical properties of highly doped Si50Ge50 melt were measured contactlessly in the electromagnetic levitation facility ISSEML on board the International Space Station. The sample could be melted, overheated by about 375 K, and cooled down in 350 mbar Argon atmosphere. A large undercooling of about 240 K was observed and a quasi-homogeneous nucleation on the droplet surface occurred. During the cooling phase, high-resolution videos were taken from the side and the top. The density and thermal expansion were evaluated with digital image processing; the viscosity and the surface tension were measured by means of the oscillating drop technique. Inductive measurements of the electrical resistivity were conducted by a dedicated electronics. All data were taken as a function of temperature T from the overheated melt down to the undercooled range. We found a nonlinear thermal expansion, suggesting a many body effect in the liquid beyond the regular pair interaction, an enhanced damping of surface oscillations likely related to an internal turbulent flow, and an increment of the electrical resistivity with decreased T in the undercooled range regarding a demixing of the components.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134812/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Thermophysical properties of a Si50Ge50 melt measured on board the International Space Station
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Luo, YuansuUniversität GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Damaschke, BerndUniversität GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lohöfer, Georggeorg.lohoefer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Samwer, KonradUniversität GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2020
Erschienen in:npj Microgravity
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:6
DOI:10.1038/s41526-020-0100-5
Seitenbereich:Seite 10
Verlag:Nature Publishing Group
ISSN:2373-8065
Status:veröffentlicht
Stichwörter:density, surface tension, viscosity, electrical resistivity, Si50Ge50 melt, ISS
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Materialforschung und Mikrogravitation (MuM)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Lohöfer, Georg
Hinterlegt am:11 Mai 2020 07:34
Letzte Änderung:21 Okt 2021 16:38

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