Ce_(0.8)Nd_(0.2-x)Pr_xO_(1.9)固溶体的Raman光谱与阻抗谱

摘要

用溶胶-凝胶法合成了氧化铈稀土双掺杂Ce0.8Nd0.2-xPrxO1.9(x=0,0.10,0.15)固溶体。用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD),Raman光谱和交流阻抗谱研究了固溶体的结构和导电性。XRD结果表明:经800℃焙烧所有的样品都形成了单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸为22～32nm。X射线光电子能谱结果表明:样品中镨离子以混合价态(Pr3+和Pr4+)存在。Raman谱结果表明:Ce0.8Nd0.2-xPrxO1.9具有氧缺位的立方萤石结构,Pr离子的掺杂有利于氧缺位增加。阻抗谱表明:稀土双掺杂Ce0.8Nd0.2-xPrxO1.9(x=0.10,0.15)的电导率高于稀土单掺样品Ce0.8Nd0.2O1.9的,Ce0.8Nd0.05Pr0.15O1.9的电导率最大,在600℃时的电导率为2.63×10-2S/cm,导电活化能Ea=0.40eV(600～800℃),Ea=0.62eV(400～600℃),与Ce0.8Nd0.05Pr0.15O1.9材料内部更多的氧离子缺位和小极化子电子导电相关。