بخشی از مقاله
چکیده
دراین پژوهش رسانندگی یونی بلور فلوریدلیتیوم آلاییده شده باناخالصی منیزیوم به میزان 200 بااعمال ولتاژیک ولت ودردماهای متفاوت 380 350 300 و400 درجه کلوین موردبررسی قرارگرفت وبارسم نمودار Ln برحسب دما انرژی فعال سازی برابر/33 الکترون ولت اندازه گیری شد
مقدمه
ترکیبات دارای رسانندگی یونی ازنقطه نظرصنعتی دارای اهمیت هستند. رسانندگی یونی بستگی به عواملی همچون اندازه یون های ناخالصی و نقایص بلوری و ساختار یون ها دارد. بسیاری از جامدات با رسانندگی بالا وجود دارند که به عناوین مختلف به صورت الکترولیت های جامد و یا ابزارهای الکتروشیمی یا تلفن همراه در صنایع مختلف کاربرد دارند.
بررسی نقایص بلوری ونابجایی ها در بلورها و تاثیر آن ها دربلور و رشد بلورومطالعه رسانندگی یونی ابعاد وسیعی از پژوهش های جدید را ایجاد نموده است. برای رسانندگی یونی انتقال یک یا بیشتر یون ها در ماده لازم است. در یک بلور ایده آل همه یون های پایدار در مکان موقت و معین قرار گرفته اند و فضای کمی برای پراکندگی یون وجوددارد. امادرهردمای غیرصفر آشفتگی محیطی به دلیل انحراف ازتراکم ایده آل به وجودمی آید. میزان چنین آشفتگی وپراکندگی بامیزان ناخاصی ودماو معایب بلوری تغییر خواهدکرد.
فلورید لیتیوم ساختار بلوری یونی دارد. اگر این بلور با منیزیوم آلاییده شود یک ماده پرتوزای فسفری می شود و اگر تحت تابش وگرما قرارگیرد خواص ترمولومینسانس خواهد داشت. پدیده هایی در داخل بلور رخ می دهد و از طریق مراکز دام گسیل نورخواهد داشت وفوتون هایی باانرژی های مختلف ساطع خواهد کرد.این مهم در صنعت دزیمتری کاربرد دارد. اگر بتوان فرایندهایی که دربلوراتفاق می افتند شناسایی نمود راه برای ساخت قطعات منایب کاربردی هموارمی شود.ارتباط پدیده ترمولومینسانس وعوامل موثر بر شدت قله های درخشندگی گرمالیانی با دزیمتری نقش مهمی دربهینه سازی بلورهابرای کاربرددارد.
نتایج وبحث:ناخالص ++Mg به میزان .ppm200انتخاب و به بلور LiF اضافه شد. پس از آن باروش چوخرالسکی رشد بلور تک بلورهای مورد نظر در ضخامت مناسب در راستای صفحات شبکه ای برش داده شدند و چهار نمونه ازآن ها تهیه گردید و در معرض تابش های گاما به میزانKGy1 قرار گرفتند. به منظور یکنواختی در توزیع یون +Mg در محل شبکه بلور به مدت ده دقیقه در کوره تحت دماهای مختلف100و150و200و250و300 درجه سانتیگراد قرار گرفته و سپس سریعاً سرد شدند.
ناخالصی - ++ - A〗Mg〖 با شعاع یونی pm72 در شبکه LiF به شعاع یونی PM76 وارد می شود و به جای یک یون +Li قرار می گیرد و یک +Li حذف و جای خالی در شبکه ایجاد می شود. ناخالصی - ++ - A〗Mg〖 با جای خالی در شبکه تشکیل یک دیپل می دهند و از ترکیب و تکرار این دیپل ها دایمر و ترایمر ایجاد می شود.
زوج دیپل های موجود در شبکه - Mg〗^ - ++-V〖 - حاصل قرار گرفتن کنارهم جای خالی و ناخالصی می باشند
در حالت تعادل و موازنه آسیب های شبکه ای ابتدا دایمر شکل می گیرد و توسط ترایمر ادامه می یابد. سایت های ایجاد شده از ناخالصی ها و جای خالی در شبکه بلور به عنوان موقعیت های جذب و مراکز دام F و Z نامگذاری می شوند . هنگامیکه بلور در معرض تابش پرتوهای گاما قرار می گیرد الکترون های طیف ظرفیت جداشده توسط مراکز تله به دام می افتند و با اعمال رژیم حرارتی به بلور این الکترون به ترازهای دیگر جابه جا شده وچنانچه فرایند بازترکیب الکترون وحفره انجام پذیرد نورگسیل می شود.
رسانندگی یونی براساس رابطه آرنیوس به صورت زیر بیان می شود.
در این رابطه KB ثابت بولتزمن و Ea انرژی فعال سازی است و A عامل فرکانس نامیده شده است. هم چنین A را در اصطلاح عاملی که بر هدایت یونی تاثیر می گذارد، توصیف می کند.
براساس رابطه نرست - انیشتین، رسانندگی یونی با کمیت های دیگر بلور به صورت زیر مرتبط است :
n تعداد یون ها بر واحد حجم، g بار و D ضریب پخش یون ها است به گونه ای که ضریب پخش به صورت زیر بیان می شود.
در این رابطه Z تعداد نزدیک ترین همسایه سایت N چگالی ، Cغلظت یون ها ، aفاصله بین سایت و جامد پرشی است که بر حسب دما با رابطه زیر بیان می شود.
دوطرف نمونه های بلور با لایه های نازک طلا درمرکزپژوهشی اپتیک ولیزر اصفهان لایه نشانی شد .این عمل یکی ازجدیدترین روش برای اندازه گیری های فیزیکی بادستگاه ویژه رسانندگی یونی parstat2273 است
همزمان بااعمال ولتاژ دمابین 300 تا400درجه کلوین افزایش یافت.برای محاسبه انرژی فعال سازی نمودار Ln برحسبT1000// رسم گردیدوبراین اساس انرژی فعال سازی برابر/ev33 محاسبه گردید.شکل 2 تا5 نمودارهای مربوطه رانشان می دهد
شکل -1دستگاه اندازه گیری رسانندگی یونی
شکل -2 نمودار - ImZ - ohms برحسب Real Z - ohms - دردمای 300 درجه کلوین
