Das Schmelzen zweidimensionaler Kristalle. Phasenübergänge durch topologische Defekte

Die sogenannte KTHNY-Theorie sagt für zweidimensionale Kristalle einen zweistufigen Schmelzprozess über eine Phase mit hexatischer Symmetrie voraus. Sie ist bei dreidimensionalen Kristallen unbekannt. Diese hexatische Phase konnte erstmals experimentell in einem zweidimensionalen System kolloidaler Partikel nachgewiesen werden. Die mikroskopischen Mechanismen des Schmelzens wurden direkt beobachtet. Dazu gehört das Auftreten von topologischen Defekten bei den Übergängen kristallin-hexatisch und hexatisch-flüssig. Die kritischen Temperaturen der Übergänge des Systems stimmen quantitativ mit der Theorie überein. Das gilt auch für die mit diesen Phasenübergängen verknüpften Änderungen der elastischen Moduln des Kristalls