Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 174

Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.

Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Том 1 — Санкт-Петербург, 2000. — 616 c.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка): ionikatverdogotelat12000.djvu
Предыдущая << 1 .. 168 169 170 171 172 173 < 174 > 175 176 177 178 179 180 .. 305 >> Следующая

параллельно оси с, см. таблицу).
Транспортные характеристики Lt$N н материалов на его основе
Состав, вид образца Электропроводность о, Ом'1-см'1, диффузия, Д см2/с
Литература
1 2 3
Монокристалл, 1с LijN аТ = 2,67- 104ехр(-0,2ШГ) ни
Монокристалл, ||с оГ= 5,08-105ехр(-0,49/ кТ) [п]
Поликристалл аТ= 3,13*103ехр(-0,25 ikT) [10]
Поликристалл сТ= 1.4-lC ехр(-0,3/АТ) [14]
Монокристалл, допированный "(Н*)
7,2-1019 1,Н021 о = 7-103 ехр(-0,67ЖГ)1 ? ^ ^ а = 103ехр(-0,56 /кТ) j
[20]
7,2-1019 1,1 ю11 cr=2*103exp(-0,56/jtT)1 о = 70ехр(-0,28 /ИГ) J [20]
Ik -Lc D = 8,l*10'i!exp{-0,68/jt7) D = З*10"3ехр(-0,41/А7) [32]
L Lit.sNo^Clo.e ijN-LiCI аТ= 7,456-10*ехр(-0,49Л7) 1 [54] (25-400°С) |
L13N-Lii-LiOH
Li3N-2LiI-0,77UOH | cr T= 6,08- 103exp(-0, WkT)
L13N-AJN
Li3AlN2 аТ= 1,87- I04exp(-4),54/fc7) [65]
(25-400°С)
LijN-BN
Li3BN2_________________I gT = 2,06 ¦ 1 Q6exp(4), 81
IkT) | [68]
LhN-P3N5
U7FH, оГ = 9,1 ¦ 103ехр(-0,4МД [70]
LiPN2 сГ= 1,48*104ехр(-0,61 / кТ) [70]
Коэффициент самодиффузии 71л-ионов был измерен [32] импульсным
градиентным методом ЯМР: результаты показаны на рис. IV.3.5.7 совместно с
данными, полученными из измерений проводимости (при этом предполагалось,
что проводимость обусловлена существованием вакансий из-за наличия
примесей).
Для диффузии лития вдоль слоев было установлено [32], что энергия
активации (0,41 эВ) несколько меньше энергии активации проводимости (0,56
эВ) для слаболегированных водородом образцов, но больше, чем энергия
активации, определенная из анализа ушнрения линий ЯМР (0,25 эВ) [28].
Долгое время в литературе дискутировался вопрос о характере химических
связей в нитриде лития: носят ли они ковалентный или чисто ионный
характер? Сейчас можно считать доказанным ионную природу связей. Это
следует из прецизионных рентгеноструктурных исследований [34]
(нейтральный атом № и N^tfOH имеют достаточно разные структурные факторы
рассеяния), анализа спектров комптоновского рассеяния [35*37] и ЯМР
[26,39]. Фононные спектры (полученные из обработки НК- и романовских
спектров или с помощью трехкристального нейтронного дифрактометра)
352
IgD, см^с
Рис IV.3,5*7, Коэффициент диффузии D* ионов 7Li вдоль (1) и
перпендикулярно (2) оси с.
Штриховой кривой показана темпе* ратурная зависимость Д* рассчитанная из
измерений проводимости (по данным [32] и [20]),
103/7, К 1
также дакхг информацию о характере связей атомов в кристалле: на рис*
IV*3*5.8 показана схематично модель кристалла Li3N, на которой "пружинки"
описывают силовые (короткодействующие) взаимодействия между частицами.
Хорошее согласие между экспериментом и расчетом было получено в рамках
модели чисто ионного кристалла Li3N [38-41], В пользу этой же модели
свидетельствует и возможность" описания температурного хода теплоемкости
LljN [41], Исследование электронной структуры кристаллов Li3N дает [42-
44] прямую информацию об ионном характере химических связей: электронная
плотность имеет сферический вид вокруг каждого атома азота. Таким
образом, ион азота имеет заряд* равный 2,8, и радиус около 1,4 А,
Рис. 1V.3.5.8. Схематическая модель кристалла LiaH
Силовые связи между ионами условно показаны пружинками [38]
В рамках модели ионного кристалла были рассчитаны параметры образования
дефектов по Френкелю и Шотгки в Li3N и энергии активации миграции ионов
[45-47]* которые согласуются с экспериментально найденными*
Механизм ионного транспорта был определен с помощью компьютерного
эксперимента методом молекулярной динамики [48-51], На рис, IV*3,5*9
схематически показана траектория движения иона Li+ в (а^г) плоскости;
видно* что транспорт требует одновременного участия одного иона Lil и
пяти ионов Li2* Это свидетельствует о кооперативном характере ионного
транспорта [49* 51* 52],
353
7D
Рис. /К 3.3. Я Схематическое представление кооперативного движения нота
лития в LijN, полученное на основе МД-расчетов [50],
В процессе диффузии одновременно участвуют 6 ионов лития О-N-ион (и
позиция Lil-иона), * - Li2-ион, ? - шпневая вакансия.
Материалы на основе нитрида лития
Одним ш недостатков нитрида лития является низкий потенциал разложения
материала, который определяется из термодинамических данных энергии
образования соединения и составляет 0,44 В при комнатной температуре. Это
обстоятельство затрудняет использование Li3N в электрохимических
устройствах и заставляет искать новые материалы на основе нитрида лития,
Вепнером с сотр. [53-57] были изучены соединения в квазибинарных системах
Li3N-LiX, где X = Cl, Вг, I. Наибольший интерес представляет система с
LiCl, так как известно, что LiCl является очень стабильным материалом.
Поэтому было естественно изучить твердые растворы и соединения в системе
Li3N-LiCl, в которой существует Lii.gNo^Clo,!" имеющий кристаллическую
структуру типа антифлюорита [58]. По аналогии с известными ионными
проводниками на основе CaF2 и Zr02 (со структурой флюорита) можно
предполагать, что катионная подрешетка разупорядочена (имеется дефицит
Предыдущая << 1 .. 168 169 170 171 172 173 < 174 > 175 176 177 178 179 180 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed