Strukturbildung unter dem Einfluß elastisch induzierter Instabilitäten

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Kassner
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5294650

Die elastische Energie eines nichtisotrop deformierten Festkörpers verringert sich, wenn seine Oberfläche wellig wird. Bei Vorhandensein eines geeigneten Transportmechanismus für Material an der Grenzfläche kann diese instabil werden - das ist die Grinfeld-Instabilität. Ziel des Projektes ist eine theoretische Untersuchung ihrer quantitativen Rolle in verschiedenen Situationen des Kristallwachstums. Ein Erklärungsversuch für das versetzungsfreie Stranski-Krastanovsche Inselwachstum auf der Basis der Grinfeld-Instabilität soll auf seine Tragfähigkeit hin untersucht werden. Eine schwach nichtlineare Analyse für unterschiedliche Schichtgeometrien werden wir abschließen, um dann in numerischen Simulationen eines Phasenfeldmodells zu Aufschlüssen über Längenskalen auftretender Strukturen und Zeit- sowie Energieskalen der vollen Dynamik zu gelangen. Dabei wollen wir insbesondere die Frage beantworten, wann eine Vergröberungsdynamik zu erwarten ist und wann die Entstehung einer scharfen Verteilung der Inselgrößen. Neben dem fundamentalen Interesse an dieser im stark nichtlinearen Bereich bisher wenig untersuchten Instabilität sind auch für die praktische Materialbeherrschung (selbstorganisierte Herstellung von Quantenpunkten) zu erwartende Erkenntnisse Motivation für eine solche Studie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen