KIP-Veröffentlichungen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Wärmeleitfähigkeit des massiven metallischen Glases Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10 im Temperaturbereich von 2K bis 300K untersucht. Bei der verwendeten Messmethode wird die Probe mittels eines Widerstandheizers geheizt und der dadurch in der Probe verursachte Temperaturgradient mithilfe eines Thermopaares bestimmt. Hieraus lässt sich die Wärmeleitfähigkeit der Probe berechnen. Die vorgestellten Messergebnisse lassen sich durch ein Modell beschreiben, wodurch der Beitrag der Leitungselektronen und der Phononen voneinander getrennt betrachtet werden kann. Der Beitrag der Leitungselektronen weist dabei einen Temperaturverlauf auf, der über den untersuchten Temperaturbereich durch die Streuung an Punktdefekten bestimmt wird. Der phononische Anteil wird durch die Streuung an Elektronen und Punktdefekten bestimmt, wobei die Streuung an Elektronen vor allem im Bereich tiefer Temperaturen und die Streuung an Punktdefekten im Bereich hoher Temperaturen relevant ist. Unter Einbeziehung eines Modells, das lokalisierte Schwingungsmoden als zusätzliche Streuzentren für Phononen berücksichtigt, konnte auch der Temperaturverlauf des phononischen Anteils der Wärmeleitfähigkeit im Bereich zwischen 2K und 50K erfolgreich beschrieben werden.

Thermal conductivity of the bulk metallic glass Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10 in the temperature range from 2 to 300 Kelvin This thesis describes the thermal conductivity of the bulk metallic glass Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10 in the temperature range from 2K to 300 K. To measure the thermal conductivity, the sample is heated by a resistance which resulting in a temperature gradient in the sample that is measured by a thermocouple. The presented results can be descriped by a model that splits the thermal conductivity into the part based on conduction electrons and the part based on phonons.
The part based on conduction electrons shows a temperature characteristic, that is determined by point defect scattering throughout the analyzed temperature range. The part based on phonons is determined by point defect scattering and electron scattering, at which the electron scattering is relevant at low temperatures and the point defect scattering at high temperatures. Considering a model, that adds localized vibrational modes as additional scattering centers for the phonons, the temperature characteristics of the phonon based thermal conductivity in the temperature range from 2K to 50K was successfully described.