Elektrolyse, Dendritenwachstum und Durchschlag in den Alkalihalogenidkristallen

Zusammenfassung

Versuche über die Elektrolyse von Steinsalz mit Kupferelektroden bei hoher Temperatur führten zu der Beobachtung, daß die an sich nur im Ultraviolett bemerkbare Einwanderung von Kupferionen durch Elektroneneinwanderung aus der Kathode sichtbar gemacht und fixiert wird. Aus Form und Farbe der Kupferabscheidung lassen sich Rückschlüsse ziehen auf die Art der Fixierung und der Ionen- und Elektroneneinwanderung. Aus der Lage der Kupferkappe und Zeitmessungen bis zu ihrem Auftauchen läßt sich die mittlere Beweglichkeit der Ionen und Elektronen bestimmen (s. 1.). Das Verhalten anderer Alkalihalogenide bei demselben Elektrolyseprozeß zeigt, daß man das Auftreten verschiedener Verbindungsformen und Reaktionen durch die Wanderung der optischen Absorption im elektrischen Felde, durch ihre Elektronen- und Temperaturempfindlichkeit sowie durch Dendritbildung verfolgen kann (s. 2.). In Gegenwart von Elektronen entsteht im Steinsalz ein sehr schnell wachsender Dendrittyp, der bei etwa 570°C einen scharfen Richtungsumschlag aus der [100]- in die [110]-Gitterrichtung vollzieht. Er wird zwei verschiedenen Entladungsprozessen für die Kationen zugeschrieben. Die Erscheinung gestattet Rückschlüsse auf die elementare Wanderungsrichtung der Elektronen im Gitter. Durch Elektrolyse von Flüssigkeitseinschlüssen im Kristall läßt sich der Feldverlauf anschaulich aufzeichnen (s. 3.). Auch bei hohen Temperaturen wird normalerweise die endgültige Zerstörung des Kristalls durch einen, „elektrischen“ Durchschlag eingeleitet. Die vom Verfasser früher bei Zimmertemperatur gefundenen Richtungsgesetze lassen sich hier in der Entwicklung verfolgen. Nebenbei ergibt sich eine Deutung der „Funkenknoten“, die bei Funkendurchschlag im Gase beobachtet wurden (s. 4.). Aus den Resultaten unter 1. und 4. folgt ein Versuch, der direkt die Elektronennatur des „elektrischen“ Durchschlags beweist (s. 5.).