Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 8: Gl
äser II (gemeinsam mit FV DY)

DF 8.6: Vortrag

Montag, 7. März 2005, 15:30–15:45, TU A060

Röntgenbeugungsstudie zu Konzentrationsfluktuationen in ternären Metaphosphatgläsern — •Rainer Kranold, Günter Walter und Uwe Hoppe — Institut für Physik, Universität Rostock, D-18051 Rostock

Die strukturellen Effekte einer schrittweisen Substitution von K₂O für Na₂O, BaO für SrO und BaO für Na₂O in ternären Metaphosphatgläsern wurden mit Hilfe der Röntgenbeugung untersucht. Ein Maß für die in jedem Glas eingefrorenen Fluktuationen der Konzentration und/oder der topologischen Dichte ist durch den Grenzwert, S(0), des totalen Strukturfaktors für den Streuwinkel Null gegeben. Die Abhängigkeit der experimentell bestimmten S(0)-Werte von der Glaszusammensetzung wird diskutiert, indem diese mit der zu erwartenden Konzentrationsabhängigkeit von S(0) für den Fall einer idealen bzw. einer regulären Mischung verglichen wird. Die experimentellen S(0)-Werte der K-Na-Metaphosphatgläser lassen sich durch eine ideale Mischung von KPO₃- und NaPO₃-Einheiten erklären, während die S(0)-Werte der Ba-Sr-Gläser offenbaren, dass eine Nachbarschaft von ungleichen Metaphosphateinheiten deutlich bevorzugt wird. Im Gegensatz dazu wird für das Ba-Na-System eine starke Tendenz zur Segregation in Cluster von NaPO₃- und Ba(PO₃)₂-Einheiten festgestellt. Bei Zugrundelegung des Modells der regulären Mischung ergibt sich eine kritische Temperatur von T_c=340 K, die beträchtlich unterhalb der Temperatur des Glasübergangs liegt. Die beobachteten Unterschiede im Mischungsverhalten verschiedener Metaphosphateinheiten werden auf verschiedenartige Bauprinzipien der Ordnung mittlerer Reichweite zurückgeführt.