ТЕМПЕРАТУРНО–ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ NA-Β-ГЛИНОЗЁМА
В этих веществах наблюдается большая подвижность ионов натрия при комнатной температуре, а при температурах 130 - 200К обнаружен фазовый переход, который интерпретируется как переход в суперионное состояние. Помимо скачка электропроводности в процессе перехода наблюдается также λ - точка в температурной зависимости теплоёмкости, хаpaктерная для фазовых переходов первого рода. Вместе с тем теория твердых электролитов слабо разработана вообще и для Na-β-глинозёмов в частности. Так, не известна функция распределения плотности локализованных состояний в запрещенной зоне, не найдены легирующие добавки оптимальным образом создающие распределение кластерных группировок (AlO4)5- и (AlO6)9- и стабилизирующие неустойчивую кристаллическую структуру.
Целью данной работы являлось исследование влияния примесных атомов с различной электронной структурой на диэлектрические свойства Na-β-глинозёмов. В качестве объекта исследования были выбраны образцы Na-β-глинозёма легированного Cu, Y и Pb в количестве 3-6 ат.%. Образцы для измерения готовились по методике описанной в [1]. Предполагалось что ионы Cu и Y, как элементы с малой энергией вырождения электронных уровней, могли повлиять на электронную подсистему твердого электролита; ионы Pb могли изменить фононный спектр.
Диэлектрические измерения проводились на частотах 102, 103, 104 и 106 Hz. На частотах 102, 103, 104 Hz использовался измеритель импеданса E7-14, на частоте 106 Hz - E7-12. В качестве электродов использовались электроды из возжонного серебра. Исследования проводились в температурном интервале 300 - 600 К. Температурная стабилизация составляла порядка 1 K. Перед измерениями для удаления адсорбированной воды образцы прогревались и выдерживались около часа при температуре порядка 400 К.
Как показывают исследования, при комнатной температуре диэлектрическая проницаемость на частоте 102 Гц имеет значения порядка 103 и с ростом частоты убывает до значений порядка 50 на частоте 106 Гц. Причем частотную зависимость диэлектрической проницаемости для Na-β-глинозёмов нельзя описать простой формулой Дебая, что говорит о некотором наборе поляризационных механизмов с различными временами релаксации. Используя аналитическую зависимость для диэлектриков с большим числом времен релаксаций:
(1)
получаем, что для совпадения экспериментальных точек с теоретической кривой (1) при комнатной температуре приходится положить что: wt >>1, De >> e¥, a = 0,76 для частот 102 ¸103 Гц и a = 0,74 для частот 103¸106 Гц. С ростом температуры происходит рост e, tgd и уменьшение коэффициента a (см. таблицу).
Таблица 1. Зависимость роста температуры и роста e, tgd и уменьшение коэффициента a
|
T.К |
ε′ (102 Гц) |
ε′ (103 Гц) |
ε′ (104 Гц) |
a |
|
295 |
685 |
335 |
186 |
0,75 |
|
375 |
1846 |
661 |
331 |
0,71 |
|
475 |
55812 |
8526 |
2150 |
0,41 |
|
575 |
412943 |
34549 |
5889 |
0,29 |
При введении примесей появляется дополнительный механизм релаксации, что хорошо заметно на кривых tgd(w).
Рисунок 1. Зависимость tgδ от T для Na-β-глинозёма легированного Cu
Для описания дисперсии ε Na-β-глинозёмов легированных Cu, Y и Pb, в которых спектр является размытым, важен параметр α, хаpaктеризующий распределение времен релаксации. Он может быть найден из экспериментальных данных.
На рисунках 2 - 4 представлены полученные зависимости α от Т. При температурах 380 - 400 K наблюдаются пики, которые возможно связаны с наличием кристаллизационной воды в образцах.
Рисунок 2. α(T) для Na-β-глинозёма легированного Cu, Pb и Y
Зная температурные зависимости tgδ при различных частотах можно получить величины потенциального барьера для исследуемых веществ, воспользовавшись формулой:
(2)
Произведя вычисления получаем следующие значения:
UPb=0,85 эВ, UCu=0,91 эВ, UY=1,51 эВ.
На основании полученных данных можно сделать вывод, что при температурах ниже 600 К в Na-β-глиноземах необходимо учитывать многоосцилляторные процессы. При температурах выше 600 K эти процессы перестают действовать и становится возможным описать частотную зависимость диэлектрической проницаемости простой формулой Дебая.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Левицкий Ю.Т., Маловицкий Ю.Н., Пушкин А.А. Электронная электропроводность в системе Na2O∙nAl2O3 - Y2O3. Неорганические материалы. - 2003, №9. - С. 971.
Статья в формате PDF
126 KB...
27 04 2024 22:33:15
В статье отражены результаты комплексного исследования подготовленности спортсменок, специализирующихся в беге на 300-400 м с барьерами. Дан анализ статистически достоверных различий по педагогическим, физиологическим и биометрическим показателям в ответственейший момент спортивной карьеры - момент перехода с «детской» дистанции (бега на 300 м с барьерами) на олимпийскую дисциплину (400 м с барьерами). Выявлены взаимосвязи между различными сторонами подготовленности: физической, функциональной и технической. Представленный материал можно использовать в виде модельных хаpaктеристик для дeвyшек в возрасте 15-16 лет и закономерностей становления спортивного мастерства при уточнении Учебной программы для детско-юношеских спортивных школ, специализированных детско-юношеских школ олимпийского резерва и школ высшего спортивного мастерства по разделу «Барьерный бег».
...
26 04 2024 12:40:50
Статья в формате PDF
283 KB...
25 04 2024 11:38:54
Статья в формате PDF
357 KB...
24 04 2024 12:35:52
Статья в формате PDF
111 KB...
23 04 2024 17:39:56
Статья в формате PDF
245 KB...
22 04 2024 23:23:39
Статья в формате PDF
162 KB...
21 04 2024 4:18:51
Статья в формате PDF
121 KB...
19 04 2024 1:21:22
Статья в формате PDF
474 KB...
18 04 2024 19:44:44
Статья в формате PDF
100 KB...
17 04 2024 16:49:47
Статья в формате PDF
116 KB...
16 04 2024 22:37:11
Статья в формате PDF
297 KB...
15 04 2024 17:36:24
Статья в формате PDF
284 KB...
13 04 2024 4:33:11
Статья в формате PDF
129 KB...
10 04 2024 2:10:28
Статья в формате PDF
112 KB...
09 04 2024 22:41:16
Статья в формате PDF
254 KB...
07 04 2024 14:39:55
Статья в формате PDF
202 KB...
06 04 2024 1:31:18
Статья в формате PDF
271 KB...
05 04 2024 20:35:37
Статья в формате PDF
254 KB...
04 04 2024 22:52:55
Статья в формате PDF
125 KB...
03 04 2024 0:11:24
Установлен факт защитного влияния нового бионического режима импульсно-гипоксических адаптаций на восстановительные процессы коры мозга после удаления внутричерепных опухолей у нейрохирургических больных. Механизмом протекции мозга от рецидива злокачественных опухолей может быть согласование ритмов энергопродукции и энергопотрeбления в процессе формирования адаптации.
...
02 04 2024 5:11:19
Статья в формате PDF
124 KB...
01 04 2024 16:34:23
Статья в формате PDF
130 KB...
31 03 2024 0:40:55
Статья в формате PDF
99 KB...
30 03 2024 19:39:25
Статья в формате PDF
118 KB...
29 03 2024 4:29:15
Статья в формате PDF
101 KB...
28 03 2024 19:12:20
Статья в формате PDF
103 KB...
27 03 2024 19:54:22
Статья в формате PDF
131 KB...
26 03 2024 4:51:18
Статья в формате PDF
102 KB...
25 03 2024 6:18:56
Статья в формате PDF
269 KB...
24 03 2024 17:17:34
Статья в формате PDF
267 KB...
23 03 2024 15:58:28
Статья в формате PDF
249 KB...
22 03 2024 20:14:42
В обобщенной (негамильтоновой) механике найдены новые уравнения, описывающие физические явления. Рассмотрены системы многомерных линейных дифференциальных уравнений, возникающие из естественных условий на 8 и 16-мерные многообразия над неассоциативными моноидами. Сформулировано несколько теорем и предположений о структуре и общих свойствах интегрируемых негамильтоновых систем вихревого гидродинамического типа. Скорость распространения гравитации u = 7.9904.10 17 см/c. Скорость распространения состояния инерции приблизительно v = 4.8875.10 35 см/c. Масса – очередной флогистон позитивистской физики. Обнаружено несколько листов гравитации.
...
21 03 2024 18:45:21
Статья в формате PDF
113 KB...
20 03 2024 18:20:36
В статье дается хаpaктеристика современного состояния жилищно-коммунального хозяйства Саратовской области. Отмечаются изменения в структуре собственности на жилищный фонд, оцениваются тенденции развития основных фондов жилищно-коммунального хозяйства, состояние кадров и платежно-расчетной дисциплины в отрасли, освещается политика администрации области в части организационных преобразований системы управления жилищно-коммунальным хозяйством и обеспечения социальных гарантий для населения.
...
19 03 2024 15:32:10
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
