Kalorimetrische Messungen an Natriumclustern als Beispiel für die Thermodynamik kleiner Systeme
Kalorische Kurven von Natriumclustern wurden im Bereich von 55 bis 357 Atomen größenabhängig vermessen, um das thermische Verhalten kleiner Systeme als Funktion der Teilchenzahl zu studieren. Insbesondere wurde das Verhalten der spezifischen Wärme bei tiefen Temperaturen, die evaporative ensemble Temperaturen und der fest-flüssig Phasenübergang der Cluster untersucht. Dabei ergaben sich gegenüber makroskopischen Systemen signifikant erhöhte Debyetemperaturen, sowie größenabhängige, nichtmonotone Variationen in den Schmelztemperaturen und latenten Wärmen. Die Messungen stellen ein Beispiel für die Anwendung einer nichtextensiven Thermodynamik dar. Eine ihrer Folgerungen ist die Möglichkeit einer negativen mikrokanonischen Wärmekapazität im Bereich eines Phasenübergangs. Dies konnte für Na147 experimentell nachgewiesen werden.
Networked Digital Library of Theses and Dissertations