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M: Metallphysik

M 29: Nanoskalige Materialien III

M 29.4: Fachvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 16:00–16:15, S5.3

Identifizierung verschiedener Li-Spezies in nanokristallinem Li ₂O:B ₂O ₃ mit Hilfe der ⁷Li-NMR-Spektroskopie — •Sylvio Indris und Paul Heitjans — Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover

Nanokristalline Li₂O:B₂O₃-Komposite mit einer mittleren Korngröße von etwa 20 nm wurden durch Kugelmahlen hergestellt und mit Hilfe der NMR-Spektroskopie an ⁷Li (I=3/2) untersucht. Während in den mikrokristallinen Materialien z. B. bei 430 K nur eine breite, strukturlose Zentrallinie sichtbar ist, wird in den nanokristallinen Proben diese von einer zusätzlichen, bewegungsverschmälerten Linie überlagert. Diese beiden Anteile können den Li-Ionen in den kristallinen Körnern und den strukturell ungeordneten Grenzflächenzonen zugeordnet und somit der Anteil der Grenzflächenzonen abgeschätzt werden. Die Separation in den Spektren spiegelt unterschiedliche Spin-Spin-Relaxationszeiten T₂ der Li-Kerne wider, die die Linienbreiten in den NMR-Spektren bestimmen. Die Trennung beider Li-Spezies über T₂-Werte wird auch im Zeitbereich bei der Aufnahme des Free Induction Decay sichtbar und ermöglicht die Bestimmung zweier Spin-Gitter-Relaxationszeiten T₁. Diese werden mit den T₁-Werten verglichen, die direkt aus dem Magnetisierungsverlauf durch Anpassung mit einer Summe zweier Exponentialfunktionen erhalten werden. Der kleinere der T₁-Werte, der den Li-Kernen in den Grenzflächenzonen zugeordnet werden kann, reflektiert die erhöhte Mobilität dieser Li-Ionen.