Eine zweidimensionales Glas im Modell: Messungen von Berliner Max-Planck-Forschung belegen, dass ungeordnetes Siliziumdioxid eine Struktur bildet, in der neben Sechsecken häufig Fünf- und Siebenecke entstehen. Je stärker die Ringgröße vom Sechserring abweicht, der in kristallinem Siliziumdioxid ausschließlich zu finden ist, desto seltener werden die Strukturelemente. [weniger]
Erstmals haben Forschende die Atomstruktur von amorphem Siliziumdioxid analysiert. Glas macht Dinge sichtbar, nur wie es in seinem Inneren aussieht, hat es bislang gut verborgen - zumindest, wenn es um die genaue Position der Atome geht. Wissenschaftler des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin haben jetzt erstmals das Netz aus Siliziumund Sauerstoffatomen - den Hauptbestandteilen von Glas - in einer Siliziumdioxidschicht abgebildet. Zu diesem Zweck analysierten sie die nur zwei Atomlagen dünne Glasschicht mit zwei Methoden, die einzelne Atome in Oberflächen darstellen. Mit ihrem Blick auf die atomare Struktur bestätigten die Forscher, dass Gläser so aufgebaut sind, wie es der norwegisch-amerikanische Physiker William H. Zachariasen bereits 1932 vorhergesagt hatte. Außerdem beobachteten die Forscher in weiteren Studien den Übergang von einer kristallinen in eine ungeordnete - Fachleute sagen: amorphe - zweidimensionale Struktur. Ihre Erkenntnisse könnten etwa der Halbleiterindustrie helfen, amorphes Siliziumdioxid kontrollierter herzustellen, sie dürften aber auch die Suche nach neuen, leistungsfähigen Katalysatoren erleichtern.
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