Optische und magnetische Eigenschaften Cu1+ - und Cu2+ -haltiger Alkaliborat-, -germanat- und -silicatgläser mit Bezug auf die Borsäure- und Germanatanomalie

Abstract

Aus optischen und magnetischen Messungen wird mit Hilfe der MO(Molekular-Orbital)-Theorie das Bindungsverhalten der Cu2+ -Ionen in Alkaliborat-, -germanat- und -silicatgläsern gedeutet. In den untersuchten Glassystemen bilden die Cu2+ -Komplexe tetragonal verzerrte Oktaeder, deren Elongation mit steigender Basizität zunimmt. Die Elongation des tetragonalen Cu2+ -Komplexes ist sowohl von der Bindungsstärke als auch von der Bindungsart — dem Anteil an kovalenter und ionischer Bindung — des Netzwerkbildners und -wandlers zu den Sauerstoffionen im Glas abhängig, weshalb die Symmetrie der Cu2+ -Ionen je nach diesen Bindungsverhältnissen stark beeinflußt wird und dadurch zum Indikator für strukturelle Veränderungen im Netzwerk der Gläser wird. Die Borsäure- und Germanatanomalie werden damit als kooperativer Effekt erhalten, der im wesentlichen durch die gegenläufigen Einflüsse von zunehmender Polarisierbarkeit der Sauerstoffatome und zunehmender Anzahl der (BO4)-Gruppen in Alkaliboratgläsern bzw. der (GeO6)-Gruppen in Alkaligermanatgläsern mit steigendem Alkaligehalt bestimmt wird.