Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 6: Poster
DF 6.24: Poster
Donnerstag, 25. März 1999, 09:30–12:30, Aula
Untersuchung dynamischer Prozesse in wasserhaltigen Alumosilikatgläsern mittels NMR — •V. R. Kappes1,2, G. Balzer3, I. Peters1, H. Behrens2 und P. Heitjans1 — 1Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie — 2Institut für Mineralogie — 3Institut für Anorganische Chemie, Universität Hannover
Diffusionsprozesse und Ionenleitfähigkeit in wasserhaltigen Gläsern sind sowohl in materialwissenschaftlicher als auch geowissenschaftlicher Hinsicht von Interesse. Die Spin-Gitter-Relaxationsraten von vier Gläsern mit einem Wassergehalt von 4 Gew.% und den Trockenzusammensetzungen SiO2, Al0.05Si0.95O1.975, LiAlSi2O6 und LiAlSi3O8 wurden bei Temperaturen von 150 – 410 K und den Feldern 2.35 T und 4.70 T bestimmt. Für 7Li wurden aus der Arrheniusdarstellung Aktivierungsenergien um 0.3 eV bestimmt; im Falle des LiAlSi2O6 ergibt ein Vergleich mit [1], daß die Aktivierungsenergie durch die Anwesenheit vom Wasser verringert wird. Für 1H liegen die Aktivierungsenergien unter 0.2 eV. 7Li zeigt das typische Verhalten einer mobilen Spezies, die in genau einer chemischen Umgebung vorliegt und einem Diffusionsprozeß unterliegt. Im Falle von 1H ergeben sich nichtexponentielle Magnetisierungsverläufe. Die 1H–Spektren von SiO2 und Al0.05Si0.95O1.975 lassen sich im gesamten betrachteten Temperaturbereich und die von LiAlSi2O6 und LiAlSi3O8 oberhalb von 210 K nicht durch Lorentz–, sondern nur durch Doppellorentzfunktionen anpassen. Letztere zeigen ab dieser Temperatur partielle Bewegungsverschmälerung. Beides wird erklärt mit dem Vorhandensein von mindestens zwei 1H-Spezies (Hydroxylgruppen und molekularem Wasser). Im Falle von SiO2 und Al0.05Si0.95O1.975 sind auch bei 150 K noch nicht alle Diffusionsprozesse eingefroren.
[1] W. Franke, P. Heitjans, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 96, 1674 (1992)