Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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M: Metallphysik
M 9: Nanokristalle II
M 9.2: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 15:30–15:45, S 6
Nanokristalline Li2O:B2O3-Mischungen als Disperse Ionenleiter — •S. Indris1, P. Heitjans1, M. Porto2 und A. Bunde2 — 1Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover, Callinstr. 3-3A, D-30167 Hannover — 2Institut für Theoretische Physik III, Justus-Liebig-Universität Gießen, Heinrich-Buff-Ring 16, D-35392 Gießen
Es wurden heterogene keramische Materialien bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit untersucht. Dazu wurde Impedanzspektroskopie an nano- und polykristallinem (1−x)Li2O:xB2O3 mit verschiedenen Anteilen x des Isolators B2O3 im Frequenzbereich von 5 Hz bis 13 MHz und bei Temperaturen zwischen 300 K und 500 K durchgeführt. Die nanokristallinen Proben wurden durch Kugelmahlen in einem Korundmahlset hergestellt und haben eine mittlere Korngröße von etwa 20 nm. Die Charakterisierung der Proben erfolgte durch Röntgenbeugung und Differentielle Thermoanalyse (DTA). Für die nanokristallinen Proben finden wir einen starken Anstieg der Leitfähigkeit mit zunehmendem Anteil x des Isolators B2O3 bis zu einem Maximum bei x ≈ 0.5, im Gegensatz zu den polykristallinen Proben, bei denen die Leitfähigkeit mit zunehmendem x monoton abfällt. Die experimentellen Ergebnisse können durch ein einfaches Perkolationsmodell mit einer erhöhten bzw. erniedrigten Leitfähigkeit entlang den Grenzflächen zwischen den beiden verschiedenen Phasen reproduziert werden.