Iron oxide-doped alkali-lime-silica glasses : Part 1. EPR investigations

Abstract

Alkali-lime-silica glasses containing iron oxide in a concentration range of 0.1 to 2 mol% were studied by means of EPR spectroscopy. In all glasses, two paramagnetic signals at g = 2.0 and g = 4.3 were obtained. Their intensity strongly depended on the quantity of iron oxide doping and on the type but not on the quantity of alkali. In agreement with experimental results from the literature, the peak at g = 4.3 was attributed to tetrahedrally coordinated Fe^III in C_2v symmetry, assuming an alkali ion being coordinated with two oxygens of the tetrahedron. The peak at g = 2.0 was attributed to the occurrence of clusters containing more than two iron atoms.

Alkali-Kalksilicatgläser mit einem Eisengehalt (Stoffmengenanteil in % ) von 0,1 bis 2 wurden mit Hilfe der EPR-Spektroskopie untersucht. In allen Gläsern wurden zwei unterschiedliche paramagnetische Signale bei g = 2,0 und g = 4,3 beobachtet, deren Intensität stark von der Eisenkonzentration, der Art des Alkaliions, aber nicht von dessen Konzentration abhing. In Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur wurde der Peak bei g = 4,3 tetraedrisch koordiniertem Fe^III in C_2v-Symmetrie zugeordnet, wobei angenommen wurde, daß ein Alkaliion mit zwei Sauerstoffatomen des Tetraeders koordiniert ist. Der Peak bei g = 2,0 wurde dem Auftreten von Clustern mit mehr als zwei Eisenatomen zugeordnet.