SIMPLE MODELS FOR THE IONIC CONDUCTION MECHANISM IN GLASSES

Résumé
De nombreux verres montrent une conductivité relativement élevée due aux ions lithium à cause de faibles énergies d'activation. Suivant Anderson et Stuart l'énergie d'activation résulte (i) de la distorsion élastique des "passages", (ii) à la séparation des charges cathioniques des charges anioniques. Des calculs simples pour un réseau rigide montrent que l'effet (i) à l'énergie d'activation est le plus faible dans le cas de Li⁺, comparé aux autres ions alcalins, alors que la contribution (ii) est maximum. La valeur calculée pour Li⁺ est plus élevée que l'énergie d'activation observée. On propose que les verres conducteurs au lithium sont ioniques avec la faculté pour les groupements anioniques de tourner et de "relayer" le passage des ions Li⁺ d'un groupe à un autre. Les ions Li⁺ peuvent contourner les anions. L'effet de relaxation diélectrique peut aussi abaisser l'énergie d'activation.

Abstract
Many glasses show relatively high lithium ion conductivities which result from low activation energies. Following Anderson and Stuart, the activation energy is attributed to (i) the elastic distortion of "doorways" and (ii) the separation of cationic from anionic charges. Simple calculations for a rigid network show that the contribution of (i) to the activation energy is least for Li⁺ compared with the other alkali metal ions, while the contribution of (ii) is the greatest for this ion. The calculated value for Li⁺ is larger than the observed activation energy. It is suggested that the Li-conducting glasses are ionic with anionic groups having freedom to rotate and "hand-on" Li⁺ ions from one group to another, and the Li⁺ ions can "roll around" the anions. The effect of dielectric relaxation may also lower the activation energy.