Mechanismus der Ionenleitung in kristallinen Superionenleitern mittels mikroskopischer und mesoskopischer Spektroskopie

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In kristallinen Superionenleitern sollen Transportgrößen wie der Diffusionskoeffizient und die frequenzabhängige elektrische Leitfähigkeit gemessen und mittels begleitender lokaler und spektral aufgelöster Relaxationsspektroskopie mikroskopisch erklärt werden. Zu diesem Zweck sollen temperatur- und (in Einkristallen) orientierungsabhängige Messungen von ein- und mehrdimensionalen NMR Spektren, frequenzabhängige Relaxationsraten und Diffusionskoeffizienten in einem vorhandenen ultrahohen Magnetfeldgradienten von 200 T/m durchgeführt werden. An einem ebenfalls vorhandenen Leitfähigkeitsspektrometer sind zusätzliche dynamische Leitfähigkeitsmessungen im Frequenzbereich bis hinauf zu 30 MHz vorgesehen. Der apparativ-technische Schwerpunkt des Projekts ist der Aufbau eines Field-Cycling NMR-Spektrometers mit besonders hoher Homogenität, kurzer Schaltzeit und großem Maximalfeld zur Identifizierung des lokalen Sprungmechanismus und eventueller dynamischer Heterogenitäten.