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
141 KB...
15 02 2026 22:28:53
Статья в формате PDF
178 KB...
14 02 2026 8:42:33
Статья в формате PDF
106 KB...
13 02 2026 23:29:17
Статья в формате PDF
103 KB...
12 02 2026 15:37:36
Статья в формате PDF
252 KB...
10 02 2026 8:40:35
Статья в формате PDF
114 KB...
09 02 2026 15:51:27
Статья в формате PDF
245 KB...
08 02 2026 17:39:53
Статья в формате PDF
140 KB...
06 02 2026 18:46:19
Статья в формате PDF
272 KB...
05 02 2026 11:29:35
Статья в формате PDF
254 KB...
04 02 2026 11:55:53
Статья в формате PDF
299 KB...
03 02 2026 12:43:54
Статья в формате PDF
116 KB...
02 02 2026 2:20:42
Сердце – один из самых загадочных органов. Вскрытие грудной полости и рассечение перикарда нарушает целостность сердечной системы, и способность его работать даже в этих условиях приводит к недооценке перикардиальной полости, как важной функциональной пятой камеры сердца. Представленная схема фаз деятельности пятикамерного сердца будет способствовать развитию теории и пpaктики оздоровления человека, спортивной тренировки и лечения болезней сердца.
...
01 02 2026 5:52:58
Статья в формате PDF
249 KB...
30 01 2026 0:43:38
Статья в формате PDF
256 KB...
29 01 2026 17:35:17
Статья в формате PDF
109 KB...
27 01 2026 12:48:56
Статья в формате PDF
114 KB...
26 01 2026 23:38:47
Статья в формате PDF
147 KB...
25 01 2026 20:11:58
Статья в формате PDF
206 KB...
24 01 2026 0:43:51
Статья в формате PDF
109 KB...
23 01 2026 9:19:34
Статья в формате PDF
141 KB...
22 01 2026 1:26:27
Статья в формате PDF
130 KB...
21 01 2026 17:54:30
Работа посвящена методике расчетов электромеханического привода мешалки, установленной вертикально в аппарате для выщелачивания ёмкостью около 500 м3. Определены геометрические параметры вала и лопастей мешалки. Показана зависимость между скоростью вращения вала мешалки и мощностью. Установлены величины минимальной и рабочей частоты вращения для поддержания твердой фазы пульпы во взвешенном состоянии и пусковой момент двигателя привода мешалки.
...
20 01 2026 15:46:30
Статья в формате PDF
174 KB...
18 01 2026 12:30:23
Статья в формате PDF
105 KB...
17 01 2026 9:13:53
Статья в формате PDF
115 KB...
15 01 2026 13:40:56
Статья в формате PDF
862 KB...
14 01 2026 0:15:28
Статья в формате PDF
255 KB...
13 01 2026 14:28:40
Статья в формате PDF
126 KB...
12 01 2026 0:39:38
Статья в формате PDF
121 KB...
11 01 2026 1:46:46
Способ относится к гидрологии суши и инженерной экологии, может быть использовано при экологическом мониторинге антропогенных воздействий на загрязнение родников. Выявлены биотехнические закономерности динамики в реальном режиме времени по суткам два основных показателя (как и в прототипе, период наполнения мерного сосуда и объемный расход родниковой воды), но применительно не к роднику в целом, а только к его отдельным водотокам. Разделение родника на естественные водотоки позволяет расширить функциональные возможности способа и повысить точность измерений.Впервые способ позволяет проводить фундаментальные гидрометрические измерения родника в гидрологической структуре его водотоков. Повышение точности измерений по времени наполнения мерного сосуда секундомером и расчета объемного расхода воды каждым водотоком родника обеспечивается измерениями в реальном режиме времени.
...
10 01 2026 14:51:19
Статья в формате PDF
149 KB...
09 01 2026 13:37:58
Статья в формате PDF
149 KB...
08 01 2026 22:56:33
Статья в формате PDF
121 KB...
07 01 2026 0:49:17
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 ::
