Электрофизические свойства Ce_(0,8)Gd_(0,2)O_(2-δ') модифицированного оксидом титана

摘要

Методами рентгеновской спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), импеданс спектроскопии и эллипсометрии изучено влияние ряда факторов: количества спекающей добавки, температуры спекания - на микроструктурные, электрические и оптические свойства твердого электролита Ce_(0,8)Gd_(0,2)O_(2-δ) + х мол.% TiO_2. Показано, что параметр решетки в пределах растворимости TiO_2 в структуре флюорита уменьшается с увеличением количества добавки и температуры спекания. Увеличение содержания TiO_2 до 3 мол. % приводит к росту общей электропроводности, особенно в области температур ниже 500°С, за счет уменьшения сопротивления границ зерен. Дальнейшее увеличение количества добавки уменьшает электропроводность вследствие возникновения низкопроводящей фазы Gd_2Ti_2O_7. Картина поверхности образцов, полученная методом СЭМ, указывает на доминирующую роль температуры спекания в формировании микроструктуры электролита. Изменение оптических свойств в зависимости от температуры синтеза определяется микроструктурными параметрами керамики: наличием пор, формированием границ зерен, а также присутствием на поверхности других фаз.