Phasonen in Quasikristallen
Prof. Dr. Hans-Rainer Trebin (Institut für Theoretische und Angewandte Physik (ITAP), Universität Stuttgart)

Quasikristalle sind inkommensurable Systeme. Sie besitzen neben dem Freiheitsgrad der elastischen Deformation - phononisch genannt - auch einen "phasonischen" Freiheitsgrad. Er äußert sich als lokale Strukuränderung, die durch atomare Sprungbewegungen ("Flips") ausgelöst wird. Phasonen steuern Phasenübergänge ("Soft-Phason-Transitions"). Sie folgen Versetzungen auf dem Weg durch den Quasikristall und begünstigen die Rissausbreitung. Phasonische Flips begleiten Phononen. Im langwelligen Grenzfall können Phasonen durch eine verallgemeinerte Hydrodynamik beschrieben werden. Anhand eines einfachen Quasikristall-Modells, der dynamischen Fibonacci-Kette, wird gezeigt, wie man Phasonensignaturen im Strukturfaktor findet. Molekulardynamik-Simulationen haben phasonische solitäre Wellen aufgezeigt, d.h. propagierenende, lokalisierte atomare Flipbewegungen.