Thermisch aktivierte Vorgänge

Zusammenfassung

Unter thermisch aktivierten Vorgängen versteht man den Platzwechsel der Atome aufgrund thermischer Anregung. Das wird dadurch bewirkt, dass die Atome im Kristallgitter oder in den amorphen Strukturen durch Schwingungen die Energiebarriere überwinden, die zwischen zwei „stabilen“ Zuständen liegt. Die Amplitude der Gitterschwingungen wächst mit ansteigender Temperatur. Bei der Schmelztemperatur beträgt sie etwa 12% des Gitterabstandes. Am absoluten Nullpunkt kommt die Bewegung der Atome und Moleküle zum Stillstand, unabhängig davon, ob sie im thermodynamischen Gleichgewicht angeordnet sind oder nicht. Zustandsänderungen in einem Festkörper sind stets ein Zeichen dafür, dass der energieärmste, der stabile Zustand noch nicht erreicht ist. Die Zustandsänderungen sind nicht stufenlos, sondern Folgen unterschiedlicher Vorgänge, wobei jeweils Stufen minimaler Energie auftreten. Zustände relativer Energieminima heißen metastabil. Bei Zustandsänderungen müssen Energiebarrieren durch Energiezufuhr überwunden werden. Die Energiezufuhr erfolgt am einfachsten durch Temperaturerhöhung; sie ist jedoch auch durch Bestrahlung oder Verformung möglich.