Application du tracé des diagrammes d’impédance complexe à l’étude des propriétés électriques et diélectriques des verres alcalins

La représentation dans le plan complexe de l’impédance de cellules symétriques du type métal-verre-métal permet d’étudier les caractéristiques électriques de l’électrolyte vitreux en s’affranchissant des phénomènes de polarisation aux électrodes. Les verres étudiés appartiennent aux systèmes SiO2 — Na2O et SiO2 — K2O. Les courbes expérimentales caractéristiques de l’électrolyte sont des arcs de cercles. L’analyse de la répartition en fonction de la fréquence des points expérimentaux sur ceux-ci permet de trouver une expression analytique des courbes expérimentales. Une interprétation théorique de cette expression est proposée en accord avec la structure désordonnée des verres. Dans le domaine de fréquences étudiées (5 Hz-500 kHz) ceux-ci sont assimilés à des diélectriques homogènes et des conducteurs hétérogènes. La dispersion des valeurs de la conductivité dans le verre est attribuée à une dispersion des énergies d’activation de conduction

Étude de l’impédance de l’interface métal/verre

La représentation dans le plan complexe de l’admittance de cellules symétriques du type O2, métal/verre/métal, O2, permet d’étudier les caractéristiques électriques des interfaces platine/verre et or/verre en s’affranchissant de la relaxation de conduction de l’électrolyte. Les verres étudiés appartiennent aux systèmes SiO2 — Na2O et P2O5 — Na2O. Aux basses fréquences (10-4 Hz-1 kHz) les courbes expérimentales sont des arcs de cercle. L’analyse de la répartition, en fonction de la fréquence, des points expérimentaux sur ceux-ci permet de trouver une expression analytique de l’admittance. Cette expression suggère une analogie entre l’impédance de l'interface métal /verre et celle d’un circuit RC parallèle. Les valeurs des capacités d’interface et des résistances de transfert ainsi déduites dépendent de la nature du métal, de la température et de la pression partielle d’oxygène au voisinage de l’interface