Kossel-Stranski-Theorie

Die Kossel-Stranski-Theorie beschreibt das Kristallwachstum durch elektrostatische Wechselwirkungen an der Oberfläche des entsprechenden Kristalls. Die Kernaussage der Theorie ist, dass sich Ionen an eine Kristallfläche genau dort anlagern, wo der höchste Energiegewinn zu erwarten ist ^[1]. Die Theorie ist nach den Physikern Walther Kossel und Iwan Stranski benannt.

Energetische Betrachtung der Kristallwachstums

Man stelle sich eine eindimensionale Kette von Ionen mit abwechselnd unterschiedlicher elektrischer Ladung vor. An diese Kette wird ein weiteres Ion angehängt. Die Coulomb-Wechselwirkungen für das neu angelagerte Teilchen würden sich dann zu

$E_\mathrm{Coulomb}^{1D}=\frac{ e^2}{r}\left(\frac{1}{1}-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+ \ldots \right) =\frac{ e^2}{r}\ln{2}$

ergeben.

Dieses Vorgehen kann für die zweite und dritte Dimension entsprechend fortgesetzt werden. Anhand der sich ergebenden Energiebeträge kann eine Aussage über das Kristallwachstum gemacht werden.

Einzelnachweise

1. ↑ Peter R. Sahm: Schmelze, Erstarrung, Grenzflächen. Eine Einführung in die Physik und Technologie flüssiger und fester Metalle. Vieweg, Braunschweig 1999.