XRD - Röntgendiffraktometrie
Am Institut für Festkörperphysik sind mehrere Röntgenbeugungsanlagen in Betrieb, die mit unterschiedlichen Zielsetzungen zur Analyse von Einkristallen (Laue-Aufnahmen), Pulvern und Kompaktproben eingesetzt werden. Einige Arbeitsgruppen untersuchen Einkristalle mit der Zielsetzung, den mikrostrukturellen Aufbau der Probe zu erforschen und die Atompositionen im Gitter zu bestimmen, beispielsweise um thermoelektrische Eigenschaften zu studieren. Andere beschäftigen sich mit der Beobachtung und physikalischen Interpretation von Phasenübergängen bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen (routinemäßig von einige Kelvin bis über 2000 Kelvin, in Einzelfällen bis 3000K) und bei extremen Drücken (bis 25GPa) im Vergleich zu theoretischen Vorhersagen. Die gleichzeitige Verfügbarkeit dieser drei Verfahren stellt sicher eine Besonderheit unseres Röntgenlabors dar. Eine wichtige Arbeitsrichtung ist dabei die Entwicklung neuer Geräte, wie zum Beispiel von Hochtemperaturkammern in Kooperation mit kommerziellen Herstellern. In vielen analytischen Anwendungen ist die Identifizierung der Phasenbestandteile einer Probe von Bedeutung (kristallographische Phasenanalyse); sie wird meist durch Röntgenfluoreszenz und andere Methoden der Elementanalyse ergänzt. Beispielsweise wurde aus den Ergebnissen von XRD, RFA und FTIR -Messungen eine umfangreiche Datenbank historischer Pigmente aufgebaut. Für die Zukunft ist die Entwicklung von abbildenden Verfahren der Struktureigenschaften von Proben im Mikrobereich vorgesehen, die mit dem in den vergangenen Jahren angeschafften Inventar (Drehanodenanlage) ebenfalls möglich geworden ist. Hier ist insbesondere auch die Interpretation der Strukturdaten im Hinblick auf technische Eigenschaften, wie beispielsweise eingeprägte Spannungen oder Vorzugsorientierungen, von Interesse.
