B6 - HD Dr. C. Cramer-Kellers
Erfolgswahrscheinlichkeiten ionischer Platzwechselvorgänge
Das oben genannte Teilprojekt des SFB 458 beschäftigt sich mit Erfolgswahrscheinlichkeiten ionischer Sprünge in anorganischen Gläsern, wobei als
Messmethoden die Leitfähigkeits- und die NMR-Spektroskopie zum Einsatz kommen. Einerseits werden Gläser untersucht, die nur eine Art beweglicher
Kationen enthalten. Durch Variation der Zusammensetzung in einem ausgewählten Glassystem kann der Einfluss der totalen Ionenkonzentration auf die
Ionendynamik bestimmt werden. Des weiteren erlaubt der Vergleich verschiedenartiger Glassysteme, die aber die gleiche Art und Anzahldichte beweglicher Kationen
enthalten, eine Aussage über den Einfluss der Netzwerkstruktur auf die Ionendynamik. Außerdem soll der Einfluss der relativen Ionenkonzentration ermittelt
werden. Dazu werden Gläser untersucht, die im Wesentlichen die gleiche Netzwerkstruktur aufweisen und zwei Arten beweglicher Kationen in unterschiedlichen
Anteilen enthalten ("Mischalkalisysteme"). Zur Bestimmung der Ionendynamik werden in allen Fällen Leitfähigkeitsspektren über einen
möglichst großen Frequenz- und Temperaturbereich aufgenommen werden. Dazu werden Impedanz, Radiowellen-, Mikrowellen-, Ferninfrarot-, und
Infrarotspektroskopie kombiniert eingesetzt. Leitfähigkeitsspektren bilden die Ionendynamik in einem Zeitfenster ab, das durch die reziproke Messfrequenz
vorgegeben ist. Sie machen sowohl eine Aussage über die Kurzzeit- als auch die Langzeitdynamik ionischer Bewegungen und beschreiben daher den
Übergang vom Elementarschritt zum makroskopischen Ionentransport. Man gewinnt somit auch Informationen über die Erfolgswahrscheinlichkeit ionischer
Sprünge. Auf der Basis der Leitfähigkeitsspektren soll ein Modell für den lang- und den kurzreichweitigen Ionentransport in unterschiedlichen
Glassystemen entwickelt werden. Zusätzlich zu den dynamischen Leitfähigkeitsmessungen ist im Fall der "Mischalkaligläser" die Bestimmung
frequenz-abhängiger Spin-Gitter-Relaxationsraten geplant, die mit den dynamischen Leitfähigkeiten verglichen werden können.
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