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Regensburg 2002 – scientific programme

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 5: Gl
äser II (gemeinsam FV DF/DY)

DF 5.9: Talk

Tuesday, March 12, 2002, 16:55–17:10, 23

Ionentransport in Na-Rb Mischalkali-Boratgläsern — •S. Voss, A.W. Imre und H. Mehrer — Institut für Materialphysik, Wilhelm–Klemm–Str. 10, 48149 Münster, Westfälische–Wilhelms–Universität Münster, Sonderforschungsbereich 458

Wir haben eine Serie von Na-Rb-Boratgläseren der Zusammensetzungen 0.2[X Na2O (1-X) Rb2O]0.8 B2O3 mit X zwischen 0 und 1 durch Aufschmelzen von Alkali–Karbonaten und Di-Bortrioxid hergestellt. Während sich die Dichte ϱ und das Molvolumen Vmol der hergestellten Gläser annähernd linear mit der Zusammensetzung ändern, zeigt die Glastemperatur TG ein Minimum zwischen X=0.2 und 0.4. Mittels Impedanzspektroskopie wurde die komplexe Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur in einem Frequenzbereich von 5 Hz bis 1.3 MHz gemessen. Der effektive Diffusionskoeffient Dσ der beweglichen Alkali-Ionen wurde aus der Gleichstrom–Leitfähigkeit über die Nernst–Einstein Gleichung ermittelt. Die Diffusionskoeffizienten zeigen bei X≃ 0.4 ein Minimum und die entsprechenden Aktivierungsenthalpien ein Maximum, was auf einen Mischalkalieffekt hindeutet. Die Temperaturabhängigkeit von Dσ lässt sich annähernd mit einem Arrhenius–Verhalten beschreiben. Die beobachteten Abweichungen sind bei X≃ 0.4 am stärksten ausgeprägt. Für eine Isotherme bei ca. 40 K unterhalb von TG wurde die Zeitabhängigkeit von Dσ für ein 0.2 Na2O 0.8 B2O3 Glas untersucht. Die beobachtete Abnahme wird einer strukturellen Relaxation des umgebenen Netzwerkes zugeschrieben und ist bei einem Vergleich von Dσ mit dem Tracerdiffusionskoeffizienten unbedingt zu berücksichtigen.

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