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Seed- and wall-induced heterogeneous nucleation in charged colloidal model systems under microgravity

Wette, Patrick und Schöpe, Hans-Joachim (2011) Seed- and wall-induced heterogeneous nucleation in charged colloidal model systems under microgravity. Physical Review E, 83, 051405-1-051405-8. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevE.83.051405.

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Kurzfassung

Understanding the process that drives an undercooled fluid to the crystal state is still a challenging issue for condensed matter physics and plays a key role in designing new materials. The crystallization kinetics and the resulting polycrystalline morphology are given by a complex interplay of crystal nucleation, growth, and ripening. A great deal of progress has been made in recent years using colloidal suspensions as model systems in the study of crystallization. Close analogies to atomic systems are observed which can be exploited to address questions not accessible in atomic solidification. Here we present systematic measurements of the crystallization kinetics of a charged colloidal model system adding small amounts of seeds using time resolved scattering techniques. Large seeds show strong sedimentation under gravity even on the time scale of the crystallization process. To avoid this problem we performed our measurements under microgravity during parabolic flights. We report how the seed size and structure affect crystal nucleation and growth as functions of metastability giving the possibility to modify the crystallization process and the resulting microstructure of the polycrystal.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/69973/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Seed- and wall-induced heterogeneous nucleation in charged colloidal model systems under microgravity
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wette, Patrickpatrick.wette (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schöpe, Hans-JoachimUniversität MainzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2011
Erschienen in:Physical Review E
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:83
DOI:10.1103/PhysRevE.83.051405
Seitenbereich:051405-1-051405-8
Verlag:American Physical Society
Status:veröffentlicht
Stichwörter:colloids, experiments in reduced gravity, crystallization, heterogeneous nucleation
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen (alt)
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben Materialforschung unter Mikro-g (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Herlach, Dieter
Hinterlegt am:06 Jun 2011 08:59
Letzte Änderung:16 Mär 2021 14:56

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