BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ离子-电子混合导体电导性能研究
来源期刊：功能材料2014年第7期
论文作者：袁强 甄强 李榕 谭威
文章页码：7051 - 7056
关键词：BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ;总电导率;离子电导率;电子电导率;
摘 要：用四电极法研究了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BCFN）离子-电子混合导体的总电导率随温度的变化规律;通过阻塞电极法测量了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ氧离子电导率随温度的变化规律;通过计算得到了电子电导率随温度的变化规律。研究结果表明,在温度低于550℃以下时,电子电导起了决定作用,随着温度的升高总电导率和电子电导率均呈现出显著增加的趋势,表现为P型半导体特征;当温度在550650℃时,由于晶格氧的脱附,消耗了自由电子,导致电子电导率略有下降,使得总电导率表现出类似的变化规律,通过计算得到在550℃以下BCFN混合导体的电子电导的表观活化能为0.30eV;当温度高于650℃以上时,由于氧空位增加导致氧离子电导率随温度升高迅速增大,使得总电导率又呈现增加的趋势,计算得到氧离子迁移活化能为1.18eV;O2-TPD研究结果证明了在550650℃时存在明显的晶格氧的脱附峰,晶格氧的脱附显著影响了BCFN混合导体电子电导率和总电导率。当温度低于650℃以下时,电子的迁移数接近100%,当温度高于650℃以上时,氧离子的迁移数迅速增大,900℃氧离子迁移数可达到8.97%。
袁强1，甄强1,2，李榕2，谭威2
1. 上海大学材料科学与工程学院2. 上海大学纳米科学与技术研究中心
摘 要：用四电极法研究了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ（BCFN）离子-电子混合导体的总电导率随温度的变化规律;通过阻塞电极法测量了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ氧离子电导率随温度的变化规律;通过计算得到了电子电导率随温度的变化规律。研究结果表明,在温度低于550℃以下时,电子电导起了决定作用,随着温度的升高总电导率和电子电导率均呈现出显著增加的趋势,表现为P型半导体特征;当温度在550650℃时,由于晶格氧的脱附,消耗了自由电子,导致电子电导率略有下降,使得总电导率表现出类似的变化规律,通过计算得到在550℃以下BCFN混合导体的电子电导的表观活化能为0.30eV;当温度高于650℃以上时,由于氧空位增加导致氧离子电导率随温度升高迅速增大,使得总电导率又呈现增加的趋势,计算得到氧离子迁移活化能为1.18eV;O2-TPD研究结果证明了在550650℃时存在明显的晶格氧的脱附峰,晶格氧的脱附显著影响了BCFN混合导体电子电导率和总电导率。当温度低于650℃以下时,电子的迁移数接近100%,当温度高于650℃以上时,氧离子的迁移数迅速增大,900℃氧离子迁移数可达到8.97%。
关键词：BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ;总电导率;离子电导率;电子电导率;
