Fachbereich 12 - Chemie und Pharmazie
Institut für Physikalische Chemie
PD Dr. B. Roling

Mechanische Verlustspektroskopie an Mischkationengläsern

Fast alle Gläser mit technischem Anwendungspotential enthalten mehrere unterschiedlich bewegliche Ionensorten. Ein bekanntes Beispiel für solche "Mischkationengläser" sind Alkali-Erdalkali-Silikatgläser, die die Basis für viele optische Gläser bilden. Die Dynamik der beweglichen Kationen beeinflusst nicht nur die elektrischen Eigenschaften dieser Gläser, sondern auch viele andere Materialeigenschaften, wie z.B. das mechanische Verhalten und das thermische Ausdehnungsverhalten. Mit Hilfe von frequenz- und temperaturabhängigen mechanischen Verlustmessungen sind wir in der Lage, die Platzwechselvorgänge der unterschiedlichen Ionensorten in einem Experiment zu detektieren und die Platzwechselraten und deren Aktivierungsenergien zu bestimmen. Durch die Untersuchung der Ionendynamik in Abhängigkeit von der Zusammensetzung (Ionenkonzentrationen, Art der beweglichen Ionen) konnten neue Erkenntnisse zum Mechanismus der Ionenleitung in Mischkationengläsern gewonnen werden.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 458), Alexander-von-Humboldt-Stiftung

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. C. Martiny, Dr. S. Murugavel, PD Dr. B. Roling, PD Dr. H. Bracht, Dipl-Phys. Frank Natrup, Prof. Dr. M. D. Ingram

Veröffentlichungen:

B. Roling: "Mechanical loss spectroscopy on inorganic glasses and glass ceramics", Current Opinion in Solid State and Materials Science 5 (2001) 203-210.

C. Martiny, S. Murugavel, B. Roling, F. Natrup, H. Bracht, M. D. Ingram: "Mobilities of divalent ions in glass", Glass Technol. 43C (2002) 309-314.

F. Natrup, H. Bracht, C. Martiny, S. Murugavel, B. Roling: "Diffusion of calcium and barium in alkali alkaline-earth silicate glasses", PCCP 4 (2002) 3225-3231.