Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất điện môi và độ dẫn điện của tinh thể đơn (K,NH4)3H(SO4)2 ở nồng độ kali thấp
Tóm tắt
Phương pháp quang phổ điện môi đã được sử dụng để nghiên cứu các đặc tính điện môi và độ dẫn điện của các tinh thể đơn siêu proton (Kx(NH4)1−x)3H(SO4)2 (x = 0.19, 0.27, 0.43) trong khoảng tần số 0.1 Hz–10 MHz và khoảng nhiệt độ 223–353 K. Phân tích dữ liệu thí nghiệm đã được thực hiện bằng cách sử dụng các phương pháp dẫn điện xoay chiều (AC) và mô đun điện. Giá trị độ dẫn điện một chiều (DC) ở nhiệt độ phòng của các tinh thể được nghiên cứu từ các dung dịch rắn khoảng ∼10−5 (Ω · cm)−1, tương ứng với các giá trị độ dẫn điện của các hợp chất ban đầu ở nhiệt độ cao. Các giá trị tương đương của năng lượng kích hoạt của cả độ dẫn điện DC và phổ mô đun cho thấy rằng proton không chỉ tham gia vào độ dẫn điện, mà còn trong quá trình nghỉ điện. Phân tích mô đun cho thấy sự phân bố các thời gian nghỉ không phụ thuộc vào nhiệt độ và hành vi không Debye trong các vật liệu này. Sự phụ thuộc của độ dẫn điện DC vào nhiệt độ thể hiện ba (đối với x = 0.19 và 0.27) và hai (đối với x = 0.43) khoảng nhiệt độ với các năng lượng kích hoạt khác nhau, điều này cho thấy sự hiện diện của các chuyển tiếp cấu trúc gây ra sự thay đổi trong cơ chế vận chuyển proton.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
T. Norby, Sold State Ionics 125, 1 (1999). doi https://doi.org/10.1016/S0167-2738(99)00152-6
K.-D. Kreuer, Chem. Mater. 8, 610 (1996). doi https://doi.org/10.1021/cm950192a
A. I. Baranov, L. A. Shuvalov, and N. M. Schagina, JETP Lett. 36, 459 (1982).
I. P. Makarova, Phys. Solid State 57, 442 (2015). doi https://doi.org/10.1134/S1063783415030117
S. M. Haile, C. R. I. Chisholm, K. Sasaki, D. A. Boysen, et al., Faraday Discuss. 134, 17 (2007). doi https://doi.org/10.1039/b604311a
Y. J. Sohn, K. M. Sparta, M. Meven, G. Roth, et al., Solid State Ionics 252, 116 (2013). doi https://doi.org/10.1016/j.ssi.2013.06.011
A. I. Baranov, I. P. Makarova, L. A. Muradyan, A. V. Tregubchenko, et al., Kristallografiya 32, 682 (1987).
I. P. Makarova, T. S. Chernaya, A. A. Filaretov, A. L. Vasil’ev, I. A. Verin, V. V. Grebenev, and V. V. Dolbinina, Crystallogr. Rep. 55, 393 (2010). doi https://doi.org/10.1134/S1063774510030065
E. V. Dmitricheva, I. P. Makarova, V. V. Grebenev, V. V. Dolbinina, et al., Solid State Ionics 268A, 68 (2014). doi https://doi.org/10.1016/j.ssi.2014.09.028
E. V. Selezneva, I. P. Makarova, I. A. Malyshkina, N. D. Gavrilova, et al., Acta Crystallogr. B 73, 1105 (2017). doi https://doi.org/10.1107/S2052520617012847
K. Majhi, R. Vaish, G. Paramesh, and K. B. R. Varma, Ionics 19, 99 (2013). doi https://doi.org/10.1007/s11581-012-0712-1
D. L. Sidebottom, B. Roling, and K. Funke, Phys. Rev. B 63, 024301 (2000). doi https://doi.org/10.1103/Phys-RevB.63.024301
A. K. Jonscher, Nature 267, 673 (1977). doi https://doi.org/10.1038/267673a0
J. C. Dyre and T. B. Schrшder, Rev. Mod. Phys. 72, 873 (2000).
A. Ghosh, Phys. Rev. B 41, 1479 (1990). doi https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.1479
G. E. Pike, Phys. Rev. B 6, 1572 (1972). doi https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.1572
A. R. Long, Adv. Phys. 31, 553 (1982). doi https://doi.org/10.1080/00018738200101418
A. Ghosh, Phys. Rev. B 42, 5665 (1990). doi https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.5665
S. Emmert, M. Wolf, R. Gulich, S. Krohns, et al., Eur. Phys. J. B 83, 157 (2011). doi https://doi.org/10.1140/epjb/e2011-20439-8
P. B. Macedo, C. T. Moynihan, and R. Bose, Phys. Chem. Glasses 12, 171 (1972).
R. Gerhardt, J. Phys. Chem. Solids 55, 1491 (1994). doi https://doi.org/10.1016/0022-3697(94)90575-4
R. Bergman, J. Appl. Phys. 88, 1356 (2000). doi https://doi.org/10.1063/1.373824
K. Gesi, J. Phys. Soc. Jpn. 41, 1437 (1976). doi https://doi.org/10.1143/JPSJ.41.1437
K. Gesi, Phys Status Solidi A 33, 479 (1976). doi https://doi.org/10.1002/pssa.2210330205
A. R. Lim and S.-Y. Jeong, J. Phys.: Condens. Matter 18, 6759 (2006). doi https://doi.org/10.1088/0953-8984/18/29/015
A. V. Belushkin, C. J. Carlile, and L. A. Shuvalov, Ferroelectrics 167, 21 (1995). doi https://doi.org/10.1080/00150199508007716
N. I. Pavlenko and I. Statsyuk, J. Phys.: Condens. Matter 13, 4081 (2001). doi https://doi.org/10.1088/09538984/13/18/316
A. Braun and Q. Chen, Nat. Commun. 8, 15830 (2017). doi https://doi.org/10.1038/ncomms15830
V. V. Krasnoholovets, P. M. Tomchuk, and S. P. Lukyanets, Adv. Chem. Phys. 125, 351 (2003). doi https://doi.org/10.1002/0471428027.ch5