Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 46: Poster

DY 46.4: Poster

Donnerstag, 27. März 2003, 15:30–18:00, P1

Quasielastische Neutronenstreuung an wasserhaltigen Alumo-Silikat-Gläsern — •Sylvio Indris¹, Paul Heitjans¹, Harald Behrens² und Reiner Zorn³ — ¹Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover — ²Institut für Mineralogie, Universität Hannover — ³Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich

Die Dynamik des eingebauten Wassers in NaAlSi₃O₈- und Ca_0.5AlSi₃O₈-Gläsern mit einem Wassergehalt von bis zu 8 Gew% wurde mit der Methode der Quasielastischen Neutronenstreuung untersucht. IR-Messungen zeigen, dass Wasser in den Gläsern bei Wassergehalten bis 3 Gew% vorwiegend in Form von OH-Gruppen vorhanden ist und bei höheren Gehalten vorwiegend in Form von H₂O-Molekülen vorliegt (z. B. 6 Gew% H₂O-Moleküle bei 8 Gew% Gesamtwasser). In den Neutronenstreuexperimenten wurde sowohl ein Rückstreuspektrometer (IN10, ILL Grenoble) als auch ein Flugzeitspektrometer (IN6, ILL Grenoble) eingesetzt, um einen Zeitbereich für die Dynamik von 0.2 ps bis 2 ns erfassen zu können. Es wurden sowohl elastische Scans als auch inelastische Spektren im Temperaturbreich von 2 K bis 420 K aufgenommen. Die elastischen Scans zeigen, dass dynamische Prozesse im Ca-Glas bei tieferen Temperaturen (≈ 120 K) einsetzen als im Na-Glas (≈ 150 K). Dies wird durch die Verbreiterung der inelastischen Spektren gestützt. Die Form der Streufunktion deutet auf eine Verteilung von Aktivierungsenergien für die Dynamik des Wassers infolge der ungeordneten Struktur der Gläser hin.