English Title: Mixing behaviour and structural formation in quench-condensed binary noble gas solids

Preview

PDF, German Download (3MB) | Terms of use

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Messungen an abschreckend kondensierten Edelgasfilmen mit Hilfe von hochfrequenten Oberflächenwellen durchgeführt. Im Zentrum des Interesses lag das Desorptionsverhalten von binären Mischungen aus Neon, Argon, Krypton und Xenon. Hierzu wurde ein auf das experimentelle Anforderungsprofil abgestimmter, effizienter Verdampferkryostat für den Einsatz in Heliumvorratskannen aufgebaut. Die Konzeption des Aufbaus gewährleistet eine gute Kontrolle der Filmpräparations- und Abdampfbedingungen im Temperaturbereich zwischen 1K und 60K. Durch systematische Variation der Präparationsbedingungen (Zusammensetzung des Gemischs, Kondensations- und Gastemperatur) lassen sich aus der Art des Desorptionsverhaltens der Mischfilme � ob kontinuierlich oder diskret in Stufen � Rückschlüsse auf mögliche Festkörperstrukturen ziehen. Neben den Kondensationsparametern hat das Größenverhältnis der beteiligten Atome einen entscheidenden Einfluss auf die sich ausbildende Festkörperkonfiguration. Während sich bei ähnlichen Größen der beteiligten Komponenten (z.B. Argon/Krypton) ein substitutionell ungeordneter Festkörper formt, kommt es mit kleiner werdendem Größenverhältnis zur Ausbildung von Mischphasen mit fester Stöchiometrie. In Neon/Argon- und Neon/Krypton-Gemischen bilden sich Konfigurationen der Form AB2 und A2B.

Translation of abstract (English)

Within this thesis measurements on quench-condensed noble gas films were carried out by means of high frequency surface acoustic waves. The main aspect was to investigate the desorption behaviour of binary mixtures of neon, argon, krypton and xenon. For this purpose an efficient helium evaporation cryostat was designed which can be inserted into common helium storage vessels. The setup provides for a good control of the preparation and desorption conditions in the temperature range between 1K and 60 K. By systematically varying the preparation conditions (condensation and gas temperature as well as composition of the mixture) one can draw conclusions from the desorption behaviour � continuous or steplike behaviour at discrete desorption temperatures � on the configuration in the solid state. For similar sizes in the atomic diameter (e.g. argon/krypton mixture) a substitutionally disordered solid is formed whereas for increasing differences in sizes mixed phases with fixed stoichiometry exist. This gives strong evidence for the existence of AB2- and A2B-structures in neon/argon and neon/krypton mixtures.