KIP-Veröffentlichungen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die dielektrische Funktion und die elektrische Leitfähigkeit des Glases HY-1 im Temperaturbereich von 80 K bis 350 K und im Frequenzbereich von 10^-1 Hz bis 10⁵ Hz gemessen. Die Messungen erfolgten über Impedanzmessungen mittels zwei verschiedener Messbrücken an einem Plattenkondensator, in dem sich das Glas als Dielektrikum befand. Der Aufbau selbst wurde in einem Stickstokryostaten installiert. Bei Temperaturen oberhalb von 270 K konnten im Messbereich Maxima im Imaginärteil des dielektrischen Moduls beobachtet werden, die auf einen Leitfähigkeitsprozess hinweisen. Aus deren Temperaturabhängigkeit wurde eine Aktivierungsenergie von (0,70 ± 0,01) eV bestimmt. Es existiert das Modell ionischer Leitfähigkeit in Gläsern, laut welchem sich die Ladungsträger durch Hüpfen zwischen Potentialminima einer Energielandschaft fortbewegen. Dieses sagt ein Arrhenius-artiges Verhalten der Gleichstromleitfähigkeit vorher. Durch Untersuchungen der Leitfähigkeit bei tiefen Frequenzen konnte diese Vorhersage innerhalb zweier unterschiedlicher Temperaturbereiche nachgewiesen werden, wobei eine Aktivierungsenergie des Vorgangs von (0,63 ± 0,02) eV berechnet wurde. Der Übergang zwischen den Bereichen könnte durch einen möglichen zweiten Glasübergang einer Ionendynamik erklärt werden.

For this thesis the dielectric function and the electric conductivity of the glass HY-1 was measured in the temperature range between 80 K and 350 K, as well as in the frequency range between 10^-1 Hz and 10⁵ Hz. The experiment was conducted by measuring the impedance of a plate capacitor with two different capacitance bridges, while the glass was the dielectric. The setup itself was placed in a cryostat run by liquid nitrogen. Above 270 K, one could observe maxima in the imaginary part of the dielectric modulus, which indicate conduction processes. By analysing the temperature dependence of named maxima, an activation energy of (0,70 ± 0,01) eV was determined. There is a model of ionic conductivity in glasses which assumes that charge carriers move on by hopping between potentialminima of an energy landscape. This model predicts an Arrhenius-like behaviour of the d.c. conductivity. It could be shown that at low frequencies, the conductivity of HY-1 follows this law within two ranges of temperature, while an activation energy of this process of (0,63 ± 0,02) eV was calculated. The transition between those temperature ranges could be explained by a possible second glass transition of the ionic dynamics.