PDF《！＂钙钛矿氧化物的》

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期向军等:钙钛矿氧化物的固相反应合成和电学性能 图! #$%&

烧结 # '

的0!样品在不同温度下的阻抗谱 图1不同条件下烧结的

0 !样品的电导率 电导率的提高源于氧空位的产生, 当低价阳离子 (,2

3 对!位的 ()!

3 离子进行部分取代时, 为了保持 电中性, 将发生如下的缺陷反应产生氧空位: 2(,/ ()2 / ! ! 2(,45)

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3 2/# /, ( ) 式中, 采用 7,89:,0;

符号,

6 和/# / 分别表示氧空 位和正常晶格格位上的氧离子? 大量氧空位的出现 为氧离子的迁移提供了通道, 氧离子空位的定向迁 移使材料具有离子导电性, 并使掺杂样品的电导性 能得到显著改善? !*!*!* 总电导率的温度特性 图0!样品总电导的 -,,

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2 ! 结果表示在图 + 中!可用经典的 4&

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29:BC( 理论来解释氧离子和空 穴电导率与温度之间的关系, 并计算它们的电导活 化能!它们与温度之间的关系可分别用下列公式来 描述:

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*9@A (G !2 F+#) ! ($) 由图 + 中相应直线的斜率可求得氧离子和空穴 电导活化能分别为 -.3# 9I 和-.+/ 9I! 由于氧离子 电导活化能大于空穴电导活化能, 随温度升高, 氧离 子电导增大的程度将超过空穴电导, 同时高温也有 利于氧离子获得更高的能量, 从而有利于氧离子克

0 / / * 期向军等:%)-.3 %&

-.0 456, G!钙钛矿氧化物的固相反应合成和电学性能 服势垒而传导, 其结果将使得氧离子迁移数随温度 升高而增大, 这与通过氧浓差电池方法所观测到的 实验结果是一致的! 在 ##$时, ! 的氧 离子电导率为 '

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结论采用固相反应法在 )/0#$制备出了具有纯四 方相的钙钛矿氧化物 ! ! 烧结条件对 ! 的电导率和相对密度的影响呈现出 相同的规律! )/0#$烧结 )/

6 的2! 样 品的具有最高的相对密度和电导率, 分别为 /'

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( ##$) 2! 的+: ( !) 与)###3! 关系曲线呈现两条不同斜率的直线, 高温 区的电导活化能小于低温区的电导活化能, /7#$以下, 电导活化能为 )'

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