Diffusionskoeffizient

Der Diffusionskoeffizient ${\displaystyle D}$, auch Diffusionskonstante oder Diffusivität genannt, ist ein Transportkoeffizient und dient in den Fickschen Gesetzen zur Berechnung des thermisch bedingten Transports eines Stoffes aufgrund der zufälligen Bewegung der Teilchen. Dabei kann es sich um einzelne Atome in einem Feststoff oder um Teilchen in einem Gas oder einer Flüssigkeit handeln. Der Diffusionskoeffizient ist daher ein Maß für die Beweglichkeit der Teilchen und lässt sich nach der Einstein-Smoluchowski-Gleichung aus dem durchschnittlichen Quadrat der zurückgelegten Wegstrecke ${\displaystyle \langle x^{2}\rangle }$ pro Zeit ${\displaystyle t}$ ermitteln:

${\displaystyle D={\frac {\langle x^{2}\rangle }{2t}}}$ (oder alternativ mittels der Green-Kubo-Relationen).

Die SI-Einheit des Diffusionskoeffizienten ist daher ${\displaystyle \mathrm {m^{2}/s} }$. Zur Angabe des Diffusionskoeffizienten gehört immer die Angabe, welcher Stoff in welchem Stoff diffundiert, sowie als wichtigste Einflussgröße die Temperatur.