Untersuchung der Zusammenhänge von Selbstdiffusion und Viskosität in flüssigen metallischen Schmelzen

Um die Zusammenhänge von Selbstdiffusion und Viskosität in metallischen Schmelzen bezüglich der Packungsdichte experimentell zu untersuchen, wurde die Viskosität der Legierungen \(Ni_{66,7}B_{33,3}\) und \(Ge_{66,7}Ni_{33,3}\) mittels der Methode des schwingenden Tropfens und elektrostatischer Levitation sowie weiterhin der Schwingtiegelmethode bestimmt. Die Ni-Selbstdiffusionskoeffizienten wurden mittels quasielastischer Neutronenstreuung gemessen. Für \(Ge_{66,7}Ni_{33,3}\), welches eine niedrige Packungsdichte besitzt, lässt sich der temperaturabhängige Zusammenhang zwischen Selbstdiffusion und Viskosität mithilfe der Stokes-Einstein Gleichung beschreiben. Für die dichte atomare Flüssigkeit \(Ni_{66,7}B_{33,3}\) konnte gezeigt werden, dass das Produkt aus Viskosität und Selbstdiffusion konstant ist und sich die Stokes-Einstein Gleichung somit nicht anwenden lässt. Eine Erklärung dafür liefert die in dichtgepackten Schmelzen stattfindende kollektive Bewegung mehrerer durch die Schmelze diffundierender, atomarer Teilchen