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M: Metallphysik

M 30: Nanoskalige Materialien IV

M 30.2: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2003, 16:45–17:00, IFW A

Grenzflächenperkolation in nanokristallinen dispersen Ionenleitern — •Markus Ulrich¹, Armin Bunde¹, Sylvio Indris² und Paul Heitjans² — ¹Institut für Theoretische Physik III, Justus-Liebig-Universität, Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Giessen — ²Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover, Callinstraße 3-3A, 30167 Hannover

Wir untersuchen mit Hilfe von Monte Carlo Simulationen die Ladungsträgerdiffusion in mikrokristallinen und nanokristallinen Kompositen aus ionisch leitenden und isolierenden Materialien wie (1-x)Li₂O:xB₂O₃. An den Heterokontakten zwischen Li₂O und B₂O₃ bildet sich eine hochleitende Grenzschicht, die als schneller Diffusionspfad für den Ladungsträgertransport dient. Abhängig vom Verhältnis der Dicke der Grenzschicht zum mittleren Teilchendurchmesser der Konstituenten ergibt sich ein Maximum in der Gleichstromleitfähigkeit als Funktion des Isolatoranteils. In Weiterführung zu früheren approximativen Ansätzen [1] verwenden wir für unsere Simulationen ein Brick-Layer-Modell, welches nur die Teilchendurchmesser, die Dicke der Grenzschicht sowie das Verhältnis der spezifischen Leitfähigkeit im Teilcheninneren als Parameter benötigt. Das Modell beschreibt die verschiedenen Szenarien qualitativ korrekt. [1] S. Indris, P. Heitjans, E. Roman, A. Bunde, Phys. Rev. Lett. 84, 2889 (2000).