Short-range order-Effekte in Übergangsmetallegierungen

Vielkomponentige  metallische Systeme und deren Oberflächen spielen in der modernen Technologie eine herausragende Rolle. Katalysatoren, nichtrostender Stahl und Legierungen für Kern- und Fusionsreaktoren seien als Beispiele genannt. Viele dieser Systeme kristallisieren zuerst in einer festen Lösung, um bei erhöhten Temperaturen in eine geordnete Phase überzugehen, oder eine Phasenseparation zu zeigen. Die theoretische Beschreibung solcher Prozesse auf einer ab initio Basis, d.h. die Beschreibung des quantenmechanischen Vielteilchenproblems und der Thermodynamik  und statistischen Mechanik auf gleichem Niveau stellt noch eine Herausforderung dar.Nahordungseffekte (short-range order  - SRO) spielen in diesem Zusammenhang eine große Rolle. Die Eigenschaften der Materialien hängen direkt von der chemischen Zusammensetzung, Ordnung sowie Defektstrukturen ab. Dies sind alles Probleme die in der Nahordnung ihren Niederschlag finden. Trotz ihrer Bedeutung wurden SRO-Effekte oft übersehen oder vernachlässigt, da ihre theoretische Behandlung auf ab initio Niveau schwierig ist.Eine Kombination von verschiedenen ab initio Methoden zur Berechnung der elektronischen Struktur mit Methoden der statistischen Mechanik und Thermodynamik wird verwendet, um nichtmagnetische und magnetische Übergangsmetalllegierungen zu untersuchen. Ein zentraler Punkt ist dabei die Verwendung und weitere Entwicklung der so genannten ''nonlocal coherent potential approximation'' (NLCPA) um Nahordnungseffekte in die Berechnungen einzubeziehen.
 Die umfangreichen Erfahrungen der finnischen Gruppe bei der  Behandlung nichtmagnetischer Legierungen gepaart mit den  Erfahrungen der deutschen Gruppe bei Betrachtung magnetischer  Systeme bildet insbesondere für die  Betrachtung magnetischer  Legierungen eine exzellente Ausgangsbasis.