Przedstawiono podstawowe dane literaturowe dotyczące stopnia utlenienia i koordynacji jonów metali przejściowych w kilku rodzinach szkieł tlenkowych, zawierających tlenki metali przejściowych, a będących obiektem zainteresowania niniejszej pracy. Omówiono stosowane metody badań impedancyjnych, które były podstawowym narzędziem badawczym przy określaniu właściwości elektrycznych badanych materiałów. Przeanalizowano klasyczny dla szkieł tlenkowych, zawierających jony metali przejściowych, polaronowy mechanizmu transportu ładunku. Uwzględniono wielo-fononowe oddziaływania polaronu z fononami akustycznymi i optycznymi. Otrzymane zależności wykorzystano do analizy własnych danych doświadczalnych. Bardzo skrótowo przedstawiono przewodnictwo jonowe w szkłach tlenkowych. Zbadano mieszane przewodnictwo polaronowo-jonowe w kilku rodzinach szkieł tlenkowych zawierających tlenki metali przejściowych. Zaobserwowano ciekawe przebiegi przewodnictwa elektrycznego w funkcji częstotliwości i temperatury w szkłach zawierających tlenek miedzi. Zaproponowano wyjaśnienie tych przebiegów, opierając się na fakcie, że jony miedzi mogą pełnić podwójną rolę - zarówno centrów hoppingu, jak i ruchliwych nośników jonowych, co prowadzi do skompliko¬wanego oddziaływania między oboma procesami przewodzenia. W szkłach z drugim z analizowanych tlenków metalu przejściowego niebędącym szkłotwórczym, tlenkiem żelaza, stwierdzono, że ruchliwość jonów litowców jest znikoma i przewodnictwo jest praktycznie zdeterminowane przez mechanizm polaronowy. Okazuje się, że metoda tarcia wewnętrznego jest czulsza i za jej pomocą można wykryć ruch jonów litowców. Zbadano przewodnictwo w funkcji domieszkowania jonami litowców reprezentatywnej rodziny szkieł z tlenkiem metalu przejściowego, będącym składnikiem sieci szkła (rodziny szkieł wanadowofosforanowych) i na bazie przeprowadzonych badań strukturalnych zaproponowano wyjaśnienie mechanizmu wpływu domieszkowania jonami litowców na przewodnictwo polaronowe poprzez zmianę otoczenia jonów wanadu (V).
SPIS TREŚCI WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW WPROWADZENIE 1. SZKŁA Z TLENKAMI METALI PRZEJŚCIOWYCH 1.1. Wstępne informacje o szkłach z tlenkami metali przejściowych 1.2. Wytwarzanie i struktura szkieł tlenkowych zawierających jony metali przejściowych 1.2.1. Szkła z jonami żelaza 1.2.2. Szkła z jonami miedzi 1.2.3. Szkła z jonami wanadu 2. METODY BADAWCZE SPEKTROSKOPII IMPEDANCYJNEJ 2.1. Polaryzacja dielektryczna w domenie częstotliwości 2.2. Spektroskopia dielektryczna w domenie czasu 2.2.1. Pomiary przy przyłożeniu do próbki pola elektrycznego 2.2.2. Pomiary przy określonym ładunku umieszczonym na próbce 2.3. Pomiary polaryzacji dielektrycznej w domenie częstotliwości 2.3.1. Przejście z domeny czasu do domeny częstotliwości 2.3.2. Metody pomiaru właściwości dielektrycznych w funkcji częstotliwości 2.3.3. Przygotowanie próbek szkła do pomiarów impedancyjnych 3. MECHANIZMY PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO W SZKŁACH TLENKOWYCH 3.1. Polaronowy mechanizm przewodnictwa 3.1.1. Model Motta przewodnictwa szkieł tlenkowych zawierających jony metali przejściowych 3.1.2. Zastosowanie wielofononowego modelu Gorhama-Bergerona-Emina do analizy przewodnictwa szkieł 3.2. Jonowy mechanizm przewodnictwa 3.3. Przewodnictwo mieszane 3.3.1. Przewodnictwo mieszane przy braku oddziaływania między nośnikami 3.3.2. Określanie parametrów mieszanego przewodnictwa elektrycznego na bazie pomiarów impedancyjnych 3.4. Ogólne cechy przewodnictwa zmiennoprądowego w materiałach amorficznych 4. PRZEWODNICTWO MIESZANE W SZKŁACH ZAWIERAJĄCYCH JONY METALI PRZEJŚCIOWYCH I LITOWCÓW 4.1. Przewodnictwo mieszane w szkłach, w których jon metalu przejściowego jest modyfikatorem struktury 4.1.1. Rolę metalu przejściowego pełni żelazo 4.1.2. Rolę metalu przejściowego pełni miedź 4.2. Przewodnictwo mieszane w szkłach tlenkowych, w których jon metalu przejściowego jest szkło twórczy 4.2.1. Literaturowy obraz przewodnictwa w szkłach tlenkowych zawierających szkło-twórczy tlenek metalu przejściowego i tlenek litowca 4.2.2. Podstawowe właściwości elektryczne szkieł wanadowo-fosforanowych domieszkowanych tlenkami litowców 4.2.3. Wpływ struktury szkieł wanadowo-fosforanowych na mechanizmy przewodnictwa BIBLIOGRAFIA STRESZCZENIE W JĘZYKU POLSKIM STRESZCZENIE W JĘZYKU ANGIELSKIM |