ZBORNIK POVZETKOV - Soft Matter Laboratory

Prehod med kovino in izolatorjem v zeolitih
Andraž Krajnc 1 , Peter Jeglič 1,2 , Denis Arčon 1,3 , Mutsuo Igarashi 4
1 Institut »Jožef Stefan«, Ljubljana, Slovenija
2 EN-FIST center odličnosti, Ljubljana, Slovenija
3 Univerza v Ljubljani, Slovenija
4 Gunma National College of Technology, Gunma, Japonska
Zeoliti so nanoporozni materiali s periodično strukturo nanokletk, ki jih sestavljajo
kovalentno vezani atomi aluminija, silicija in kisika. Primer zeolita je prikazan na Sliki
1. Z ustreznimi metodami je mogoče omenjene nanokletke napolniti z različnimi
atomi, kar lahko znatno spremeni elektronske lastnosti zeolitov. Tako imajo denimo
nekateri zeoliti, ki so napolnjeni z alkalnimi kovinami, feromagnetni prehod [1],
antiferomagnetni prehod [2], ali pa prehod med kovino in izolatorjem [3]. Slednji so
bili predmet našega raziskovanja. Zeoliti LSX, to so zeoliti z majhno vsebnostjo
silicija, so pri zmernem polnjenju z natrijem nemagnetni izolatorji. Pri večji vsebnosti
natrija pa upornost opazno pade, obenem pa se pojavi paramagnetizem [3]. Avtorji
prehod med izolatorjem in kovino v zeolitu LSX razložijo v okviru fizike polaronov [3].
Raziskovanja mikroskopskih lastnosti zeolitov LSX smo se lotili z metodo jedrske
magnetne resonance (NMR), s katero smo določili položaj in dinamiko 23 Na jeder [4].
Obenem smo lahko izmerjeno temperaturno odvisnost 23 Na spektrov NMR in
spinsko-mrežnega relaksacijskega časa interpretirali v okviru predlaganega
polaronskega modela. Te ugotovitve so pomembne za nadaljnje raziskave
prevodnosti v zeolitih LSX, napolnjenih z večjimi kalijevimi atomi, saj imajo ti že pri
manjši vsebnosti kalija kovinske lastnosti.
Slika 1. Shematski prikaz strukture zeolitov, ki smo jih preučevali. Majhni krogci s
plusom označujejo mesta, kamor se lahko vežejo kationi.
[1] Y. Nozue, T. Kodaira, T. Goto, Phys. Rev. Lett. 68, 3789 (1992).
[2] V. I. Srdanov, G. D. Stucky et al., Phys. Rev. Lett. 80, 2449 (1998).
[3] Y. Nozue et al., sprejeto v J. Phys. Chem. Solid.
[4] M. Igarashi, A. Krajnc, P. Jeglič, D. Arčon et al., članek je v pripravi.
57