SmAl_(0·95)M_(0·05)O_(3-δ)(M=Ni,Mg,Zn)钙钛矿氧化物的合成和电性能研究

摘要

为了提高SmAlO3体系的导电能力,采用低价的Ni2+,Mg2+,Zn2+分别对其B位离子进行了部分替代,在高温固相反应下合成了具有正交钙钛矿结构的混合导体SmAl0.95M0.05O3-δ(M=Ni,Mg,Zn),并利用XRD和直流四引线法对样品的结构以及电导率与温度和氧分压的关系进行了表征.电导率测量结果表明,掺杂显著提高了样品的电导率,比未掺杂的SmAlO3的电导率增加了3～4个数量级,在所有掺杂样品中,SmAl0.95Zn0.05O3-δ的电导率最高,800℃时为3.5×10-1 S/m,活化能最小为0.43 eV.从电导率随氧分压的变化关系分析可知,在高氧分压环境下,SmAl0.95Zn0.05O3-δ是一个氧离子和电子空穴的混合导体,但以离子导电为主,由于P型电导具有随温度下降而减弱的特征,故使其氧离子迁移数随温度下降而逐渐增大.