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
374 KB...
24 04 2024 16:11:29
Статья в формате PDF
133 KB...
23 04 2024 6:10:32
Статья в формате PDF
661 KB...
22 04 2024 17:43:14
Статья в формате PDF
98 KB...
21 04 2024 11:13:37
Статья в формате PDF
118 KB...
20 04 2024 15:23:21
Статья в формате PDF
464 KB...
19 04 2024 9:24:57
Статья в формате PDF
123 KB...
17 04 2024 7:41:21
Статья в формате PDF
132 KB...
16 04 2024 10:36:15
В течение продолжительного времени проводились триботехнические испытания различных термодиффузионных покрытий на изнашивание при трении скольжения. Они позволили сделать ряд принципиальных обобщений по взаимообусловленности структурного состояния покрытий и кинетики процессов износа.
В результате моделирования фрикционных процессов широкого класса материалов было получено эмпирическое уравнение для коэффициента трения, отражающее параметрическое влияние свойств материала покрытий, реологию поверхностного трения и свойство смaзoчного материала.
...
15 04 2024 23:41:53
Статья в формате PDF
255 KB...
14 04 2024 10:52:26
Статья в формате PDF
123 KB...
13 04 2024 22:42:40
Статья в формате PDF
395 KB...
12 04 2024 2:49:55
Проведен анализ результатов научных исследований об использований труда заключенных филиалов ГУЛАГа в Казахстане для развития народного хозяйства Центрального Казахстана в 30–40-е годы ХХ века. На основе архивных данных были сделаны выводы о том, что заключенные филиалов ГУЛАГа, несмотря на тяжелое социально-экономическое, политически бесправное положение, испытывая все невзгоды, работали на промышленных предприятиях, сельском хозяйстве, на строительстве железных дорог, в голод и холод создавали экономическую базу для укрепления социалистического строя. Из основной категории заключенных выделялись женщины – жены так называемых «изменников Родины». Условия труда и содержание их в лагерях было намного тяжелее, чем у мужчин. Несмотря на это они занимались физическим трудом наравне со всеми заключенными, выполняли норму выработки, повышали производительность труда, не получая за это никаких ослаблении в труде.
...
11 04 2024 6:55:45
Статья в формате PDF
115 KB...
10 04 2024 13:18:52
Статья в формате PDF
269 KB...
09 04 2024 22:54:54
Статья в формате PDF
293 KB...
08 04 2024 20:28:31
В статье дано определение техническому состоянию техники, представлены виды технических состояний и процессы изменения технического состояния при эксплуатации. Бытовая техника при эксплуатации может принимать исправное и неисправное состояние, а также работоспособное и неработоспособное состояние. Показана взаимосвязь видов технических состояний в виде графа переходов технических состояний, позволяющий проводить технологию восстановления работоспособности техники. Определен порядок восстановления бытовой техники и сформулирован критерий отказа техники. Рассмотрены признаки восстановления бытовой техники по отношению к восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. Показано, что к невосстанавливаемой технике относится техника, нахоящаяся в предельном состоянии или в результате ресурсного отказа. Рассмотрены признаки предельного состояния для восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники.
...
06 04 2024 23:42:56
Статья в формате PDF
125 KB...
05 04 2024 16:52:38
Статья в формате PDF
688 KB...
03 04 2024 23:15:15
Статья в формате PDF
142 KB...
02 04 2024 11:57:42
Статья в формате PDF
109 KB...
01 04 2024 9:52:54
Статья в формате PDF
107 KB...
31 03 2024 6:59:53
Статья в формате PDF
111 KB...
30 03 2024 14:55:39
Статья в формате PDF
253 KB...
29 03 2024 22:35:57
Обследовано 65 больных шизофренией, направленных в психиатрический стационар в недобровольном порядке. Установлено, что только 16% из них госпитализируются по Постановлению суда (что составляет 0,46% от всех поступивших больных в течение года), остальные 84% дают согласие на госпитализацию в первые дни пребывания в стационаре. У большинства больных указанного контингента наблюдается выраженная социально-трудовая дезадаптация и низкая комплаентность. Приводятся рекомендации по стратегии и тактике лечения в условиях стационара и внебольничного звена психиатрической помощи, требования к преемственности и особенности диспансерного наблюдения.
...
28 03 2024 20:11:51
Статья в формате PDF
114 KB...
27 03 2024 16:25:43
Статья в формате PDF
121 KB...
26 03 2024 6:36:52
Статья в формате PDF
101 KB...
25 03 2024 3:54:29
Статья в формате PDF
282 KB...
24 03 2024 22:31:24
Статья в формате PDF
104 KB...
23 03 2024 0:58:33
Статья в формате PDF
138 KB...
21 03 2024 15:46:22
Статья в формате PDF
270 KB...
18 03 2024 7:23:40
Статья в формате PDF
313 KB...
16 03 2024 12:26:32
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 ::
