hrvatski

Kristalizacija stakala − odnos strukture i svojstava pripravljene staklo-keramike

Suvremeni način života, velik napredak u znanosti i tehnologiji potiče istraživanja i razvoj primjene novih materijala, posebno u području novih vrsta stakala. Željezna su fosfatna stakla zanimljiva zbog svojih posebnih strukturnih, magnetskih i električnih svojstava. U ovim staklima, ioni željeza prisutni su kao Fe2+ i Fe3+, a njihov omjer ovisi o uvjetima priprave [1]. Staklo, kao metastabilna amorfna krutina, teži postizanju ravnoteže spontanom kristalizacijom. S druge pak strane, kontroliranom kristalizacijom stakla određenog sastava nastaju nove vrste materijala ciljanih svojstava, tzv. staklo-keramike [2]. Općenito, u odnosu na početno staklo, svojstva kristaliziranih stakala su promijenjena, a ovise o vrsti, veličini i udjelu kristalnih zrna unutar staklene matrice. U okviru ovoga istraživanja ispitan je utjecaj kristalizacije na električna i magnetska svojstva binarnog stakla Fe2O3-P2O5. Navedeno staklo, magnetski gledano, pripada skupini materijala koju nazivamo spinska stakla [3], dok gledajući električna svojstva, pokazuje elektronsku provodnost koja se opisuje modelom malog polarona [4]. Temperaturno i vremenski kontrolirana kristalizacija uzrokuje pojavu različitih željeznih fosfatnih kristalnih faza s različitim udjelima te utječe na električnu provodnost i magnetske interakcije. Navedena su svojstva ispitana rendgenskom difrakcijom, Ramanovom i impedancijskom spektroskopijom te magnetskim mjerenjima. Detaljno su istražena i korelirana električna i magnetska svojstva željezne fosfatne staklo-keramike u različitim stupnjevima kristalnosti. Analiza odnosa struktura-svojstva značajno doprinosi boljem razumijevanju promjena koje nastaju u ovim materijalima što potiče njihovu uporabu u novim tehnologijama. [1] G.K. Marasinghe et al., J. Non-Cryst. Solids 222 (1997) 144. [2] E. Zanotto, American Ceramic Society Bulletin 89 (2010) 19. [3] H. Akamatsu et al., Phys. Rev. B 80 (2009) 134408. [4] A. Šantić i A. Moguš-Milanković, Croat. Chem. Acta 85 (2012) 245.

staklo-keramika; kristalizacija; struktura-svojstva

nije evidentirano