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Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 31: Nanokristalle II

M 31.3: Vortrag

Freitag, 27. März 1998, 10:50–11:10, H 39

Li+-Diffusion und lokale Unordnung: Nanokristallines, grobkristallines und amorphes LixTiS2 — •Rudolf Winter und Paul Heitjans — Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover, Callinstr. 3a, 30 167 Hannover

Der gemischte Ionen- und Elektronenleiter LixTiS2 wurde in den drei Ordnungszuständen grobkristallin (g-LixTiS2, hexagonale Schichtstruktur), nanokristallin und amorph (n- bzw. a-LixTiS2) mit Hilfe der NMR untersucht. n-LixTiS2 (Korndurchmesser 10⋯20 nm) wurde durch Kugelmahlen, a-LixTiS2 durch organometallische Synthese hergestellt. Die 7Li - Spin - Gitter - Relaxationsrate T1−1 wurde im Frequenzbereich
15⋯110 MHz und für Temperaturen 140⋯600 K bestimmt. Die Aktivierungsenergie der Ionensprünge beträgt etwa 170 meV für g- und n-LixTiS2, 70 meV für a-LixTiS2. Die Frequenzabhängigkeit von T1−1 ist für alle Materialien sublinear. Die 7Li-NMR-Zentrallinie des n-LixTiS2 ist ab 250 K zunehmend bewegungsverschmälert und besteht aus einer schmalen und einer breiten Komponente. Ab 350 K wird keine weitere Verschmälerung beobachtet; das Intensitätsverhältnis ist etwa 1:1. Bei
a-LixTiS2 (Verschmälerung ab 200 K) gibt es keine verbleibende breite Komponente. Beim nanokristallinen Material lässt sich der Grenzflächenanteil durch die teilweise Verschmälerung identifizieren. Die Gleichheit der Aktivierungsenergien für g- und n-LixTiS2 wird aufgrund der Ähnlichkeit des Leitungsmechanismus längs der Schichten in g- und der Grenzflächen in n-LixTiS2 erklärt.

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