Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 8

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 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 305 >> Следующая

постоянном движении по подрешетке. Здесь движение иона происходит
аналогично движению броуновских частиц в периодическом потенциале.
Естественно, что в стохастической модели понятия т' и т° теряют смысл;
3) модель **квазисвободных ионовв которой механизм движения аналогичен
механизму движения электронов в теории Друде-Лорентца, т.е,
предполагается существование в супернонных кристаллах своеобразного
"ионного газа".
Ясно, что в зависимости от выбора модели будут меняться и конкретный вид
выражения сг(7), и, конечно, параметры этого выражения.
Например, для прыжковой модели подвижность носителей заряда связана с
частотой скачков v из одной позиции в другую соотношением
v = vaexp (~СШ), (15)
где v0 - частота попыток перескока (часто приравниваемая к частоте
колебаний иона в потенциальной яме). Изменение концентрации носителей
заряда от температуры может быть представлено в самом общем виде как п =
"^expf-g/AT), где g - энергия образования дефекта, Тогда проводимость
будет описываться следующим выражением (см. (11)):
о = [уи/Yvo/MI {1-п/ЛО ехр(-Ш7) =
= [уn^q2\(JkT\ (l-"AV) expi-g/kT) ехр(-Ш-Т) = а^Т ехр(-?<Д7): (16)
где у - геометрический множитель; JV - полное число доступных
эквивалентных позиций. Из эксперимента можно найти только сто и Е& и,
таким образом, индивидуальные величины, входящие в определить не
удается**. Необходимость введения параметра (\-+г/№) вытекает из такого
наглядного факта, что когда все позиции (по которым возможно движение
частиц) заняты (п = N)f проводимость
В настоящей работе на рисунках температурные кривые о(7) часто
представлены в виде (lg<r, 1/7) только для наглядности, чтобы было легко
установить порядок величины элсктронролшиюст
14
отсутствует Очевидно, существует оптимальное соотношение между п и ЛГ,
отвечающее максимальному значению о, которое находится из условия
из которого следует п ** Л72, т е в оптимальных условиях занята лишь
половина позиций
В рамках модели свободных ионов ионная электропроводность определяется
выражением
о = ехр(-?УЩ (17)
где Eq - энергия связи нона проводимости в локализованном состоянии, Г -
средняя длина пробега иона, v - скорость движения иона,
4) модели ионной проводимости в стеклах Проводимость стекол также
может рассматриваться в рамках модели дефектов, считая, что в матрице
стекла существует множество доступных позиций для подвижных катионов
Факторы, которые главным образом определяют электропроводность аморфных
твердых тел, связаны с энергией связи подвижных ионов в их равновесных
(метастабильных) положениях и потенциальными барьерами, разделяющими
соседние позиции Существуют два основных подхода к детальному описанию
транспорта в ионпроводящих оксидных стеклах
В модели "сильного электролита" предполагается, что все катионы участвуют
в процессе проводимости Энергия активации проводимости, E#, состоит из
двух частей
где Ес - электростатическая энергия, Es - упругая энергия, Ес связана с
кулоновскими силами, возникающими при движении ионов, a Es - с
механическими силами, действующими на частицу при локальной деформации
образца из-за ее движения Андерсон и Стюарт показали [30], что при ряде
упрощающих предположений можно получить
= РадЛаИЫ Es = 4nGrD(r-rDft
где JJ - параметр, связанный с диэлектрической проницаемостью ?*,, уй -
параметр, указывающий степень ковалентности (т е степень "нейтрализации"
заряда ближайшими соседями), q, г м гй - заряды и радиусы катиона и
аниона кислорода, г$ - радиус "окна" проводимости между катионными
позициями, G - модуль сдвига
Ровейн и Суке предложили [31, 32] модель "слабого электролита", учитывая
подходы, разработанные для жидких электролитов В этой модели считается,
что при добавлении модификатора, например в виде оксида щелочного
металла, происходит "отщепление" иона щелочного металла от немосгикового
кислорода Именно эти катионы отвечают за ионную проводимость и двигаются
до следующей позиции-ловушки Таким образом, не все кантоны принимают
участие в проводимости
Температурные зависимости проводимости аморфных материалов часто
описываются не уравнением типа Аррениуса, а уравнением Фоге ля-Таммана-
Фулчера [33]
аТ 112 = coexpbEa / HT-T0)l (18)
где Еал Го - характеристические параметры
Как будет показано в гл IV, и для некоторых кристаллических ТЭЛ
использование уравнения (18) предпочтительнее, чем (12)
Как известно, измерение проводимости ТЭЛ проводится на разных частотах и
величина о зависит от частоты приложенного электрического поля Алмонд и
Вест показали [34-36], что из частотной зависимости <т(ш) можно получить
(при некоторых упрощающих предположениях) дополнительную информацию
Действительно, реальная часть полной проводимости может быть записана в
виде
15
с(а) = ол.+ол
fer-
(r)dc
1 +
/ \0t
Ш
(19)
где cr<fc - значение электропроводности на постоянном токе; ш* = 2tcv* и
ул - частота пере-скоков ионов. Таким образом, обработка
экспериментальных данных о(ш) в соответствии с уравнением (19) позволяет
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed