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Waffen auf "Polaron" Basis

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  • Waffen auf "Polaron" Basis

    Ich habe mir die Frage gestellt, wie Waffen auf Polarontechnologie genau funktionieren. Es wird ja im Allgemeinen gesagt, das die Schilde durchdrungen werden (Zumindest am Anfang, bis die Raumflotte die Schildtechnik angepasst hat). Dann wird durch diese Waffentechnik direkt die Hülle angegriffen. Meine Frage ist nun, wie funktioniert das genau. Ich habe mich näher mit Polaronen befasst und folgendes gefunden:

    Quelle 1: (http://www.pi1.physik.uni-stuttgart.de/indexjs.html)
    Der Begriff des "self-trapping" von Ladungsträgern wurde 1933 von Landau eingeführt [1]. Ein (Ladungs-) Polaron kann man als Elektron oder Loch beschreiben, das die Atome von ihren Gleichgewichtspositionen verschiebt, und das innerhalb des Potentialwalls, der durch die atomaren Verschiebungen hervorgerufen wird, gebunden ist. Das Quasiteilchen, das sich aus dem selbstgefangenen Ladungsträger und dem Muster der atomaren Verschiebungen zusammensetzt, wird als Polaron bezeichnet (der Begriff "Polaron" ist historisch bedingt, da das self-trapping ursprünglich in ionischen (polaren) Materialien diskutiert wurde). Ein Ladungsträgerpaar, das innerhalb eines gemeinsamen self-trapping-Potentials gebunden ist, wird als Bipolaron bezeichnet.

    Für die Bildung eines (Ladungs-) Polarons ist die Elektron-Phonon-Kopplung eine Grundvoraussetzung. Ein Ladungsträger mit einer langreichweitigen Elektron-Phonon-Kopplung kann ein großes Polaron bilden, das sich über mehr als einen Gitterplatz erstreckt. Für eine kurzreichweitige und ausreichend starke Elektron-Phonon-Wechselwirkung ist der polaronische Zustand auf einen einzelnen Gitterplatz konzentriert und es liegt ein kleines Polaron vor.

    Durch Absorption von Strahlung können diese gebundenen Ladungsträger aus den bindenden Potentialwällen angeregt werden. Bei der Strahlungsabsorption durch kleine Polaronen wird eine gebundene Ladung von ihrem lokalisierten Zustand in einen lokalisierten Zustand an einem benachbarten Gitterplatz angeregt [2]. Dieser Transfer eines kleinen Polarons zwischen Gitterplätzen - bezeichnet als "hopping" - ist inkohärent. Im Prinzip ist eine kohärente Bewegung von kleinen Polaronen bei tiefen Temperaturen durch quantenmechanisches Tunneln möglich. Allerdings ist diese Bewegung sehr langsam und aufgrund von Unordnungeffekten, die in der Regel in realen Materialien vorliegen, unterdrückt. Die effektive Masse für ein (kleines oder großes) Polaron, das sich kohärent bewegt, ist im allgemeinen größer als die einer freien Ladung, da sich bei der Bewegung eines Polarons die Atome mitbewegen.

    Das self-trapping von Ladungsträgern muss nicht ausschließlich von den Gitterschwingungen (d.h. Verschiebung der umgebenden Atome) herrühren: In Substanzen mit beträchtlichen elektronischen Korrelationen wie die 3d Übergangsmetalloxide ist die Bildung von Spin-Polaronen (d.h. lediglich Spinfreiheitsgrade sind involviert) oder magneto-elastische Polaronen (sowohl Spin- als auch Ladungsfreiheitsgrade sind involviert) möglich [3, 4].

    Quelle 2: (http://www.physik.uni-osnabrueck.de/...z/resgloss.htm)

    Polaronen
    Elektronen in einem Festkörper können (quasi-) frei beweglich sein, man spricht von Leitungselektronen. Bewegt sich solch ein Leitungselektron durch einen Kristall so polarisiert seine elektrische Ladung die nähere Umgebung. Das sich bewegende Elektron schafft sich damit selbst eine Potentialmulde. In dieser Mulde kann es sich nun niederlassen, man sagt, es wird lokalisiert, es ist also kein freies Elektron mehr. Das Gebilde bestehend aus der lokalen Polarisation und dem Elektron wird Polaron genannt und man unterscheidet je nach seiner räumlicher Ausdehnung zwischen großen und kleinen Polaronen. Erstere können sich im Kristall bewegen und stellen die "klassischen" Polaronen dar, wie sie in jedem Lehrbuch zur Festkörperphysik meist im Zusammenhang mit Halbleitern beschrieben sind. Kleine Polaronen sind lokal gebunden, das Elektron verteilt sich auf nicht viel mehr Raum als ein Ion und dessen nächste Umgebung.

    Ich könnte mir vorstellen, dass die Hülle in ihrer Kristallstruktur destabilisiert wird und damit auch alle technischen Vorrichtungen, die an die Hülle grenzen und somit das Schiff irgendwann außer Gefecht gesetzt wird.

    Was meint ihr?

  • #2
    Klingt für mich zunächst nach den Van-der-Waals Kräft, die kurzzeitig eine Polarisation auf das benachbarte Moleküle ausübt.

    Aber da die Polaronen sich kohärent in einem extrem tiefen Temperatur bewegen können und das auch nur in Ladungslöchern und auch erst angeregt werden müssen, kann ich mir vorstellen, das eine künstlicher Kristall mit isolinearen (gleichgerichtet in einer Richtung) Gittern von Ladungsüberschüssen bzw. -löchern erst diese Polaren erzeugen können.
    Der Kristall müßte supraleitend sein und zumindest aus Metallen bestehen, die eine leichte Lösung von Elektronen aus dem Atomverband ermöglichen.

    Im Grunde würde die Polaronen sozusagen einen "elektrischen" Schock dem Schiff verpassen...

    Was meinen die anderen? Oder rede ich Struntz?
    Die Wahrheit ist das Licht, das uns zum Pfad der Weisheit führt...

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    • #3
      Polaronen Torpedos werden von einigen rassen als Schwere Waffe verwendet , sie haben eine ähnliche eigenschaft wie Quantentorpedos in der Detonationsstärke doch ist ihre funktionsweiße etwas anders, ihr vorteil ist das sie durch die beeinflussende eigenschaft auf schiffsysteme recht schnell und eher effizeinter sind um schildmatrixen und ähnliches zu durchbrechen
      Tatle nicht den Fluss, wenn du in ihn hinein gefallen bist

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      • #4
        Hm...da das ist klar, mir geht es eher um die genauere Erklärung was passiert, welchen konkreten Effekt hat eine solche Waffe und daraus resultiert dann die Wirkung im Detail. Ich würde gerne die Funktionsweise genauer betrachten und damit tiefer hinter die Idee zu steigen.

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        • #5
          Original geschrieben von Lt. Cmdr Lin
          Was meinen die anderen? Oder rede ich Struntz?
          Also wir haben nochmal heute Abend gephoned und ich stimme dir zu

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