KNb1-xMgxO3-δ的高温高压合成及输运性质研究

采用高温高压法制备了KNb1-xMgxO3-δ (x=0.0～0.3)氧离子导电材料,使用XRD、TG-DTA及交流复阻抗谱对样品的结构和离子导电性进行了表征.实验结果表明,高压降低了合成温度,合成的KNb1-xMgxO3-δ系列固溶体与其母体 KNbO3一样都为正交钙钛矿结构,晶胞参数随掺杂量的增加而略微增大.固溶体KNb1-xMgxO3- δ具有离子导电特征,通过拟合阻抗谱数据获得了该材料晶粒电导、晶界电导和体电导率与温度的关系.样品的晶界电阻较高,晶界效应十分明显,离子跳跃传导可能在其输运机制中占据主导地位.在x=0.1附近,电导率达到最大值,700℃时为1.2×10-3S* cm-1.     

钙钛矿型氧离子导体KNb1-xMgxO3-δ的制备和表征

在高温高压 ( 4 0GPa ,870℃ )下合成了具有正交钙钛矿结构的KNb1 -xMgxO3-δ(x =0 0— 0 3 )系列固体电解质 ,并系统地研究了Mg掺杂对其结构相变和导电性的影响 .变温拉曼谱和DTA测量结果表明 ,随着温度的升高 ,KNb1 -xMgxO3-δ发生了结构相变 ,由铁电正交、四方相转变为顺电立方相 .由于Mg掺杂削弱了B位离子对自发极化的贡献以及A位离子与BO6 八面体间的耦合作用导致了居里温度下降 .其中KNb0 85Mg0 1 5O2 775的居里点大约下降 40℃ ,为 3 92℃ .阻抗谱测量表明 ,所有样品都具有离子导电特征 ,但晶界效应较强 ,电导主要由晶界决定 .通过掺杂 ,提高了样品的电导率 ,其中KNb0 9Mg0 1 O2 85的氧离子电导率最高 ,70 0℃时达到 1.2× 10 - 3S cm .     

KNb_(1-x)Ti_xO_(3-δ)固溶体的合成与表征

利用高温高压法首次合成了KNb1 -xTixO3-δ(x =0～ 0 .4)系列固溶体 ,并使用X射线衍射、TG DTA、Raman谱和交流阻抗谱等对样品的结构、热稳定性和导电性进行了表征。XRD结果表明 ,随掺杂量的增加 ,晶胞体积减小 ;Ti掺杂引起了固溶体结构的转变 ,x <0 .1 5的样品为正交钙钛矿结构 ,而x≥ 0 .1 5的样品几乎为纯四方相结构。Raman谱和DTA结果显示 ,Ti掺杂使四方相区宽化 ,并且随掺杂量的增加 ,相变温度逐渐下降。阻抗谱测量表明 ,所有样品均以离子导电为主 ,其中KNb0 .85Ti0 .1 5O2 .92 5的氧离子导电率最高 ,在 80 0℃时达到 5 .6× 1 0 - 3S·cm- 1 ,在测量温度范围内 ,电导率可以拟合成两条直线 ,低温活化能小于高温活化能     

KNb1-xTixO3-δ固溶体的合成与表征

利用高温高压法首次合成了KNb1-xTixO3-δ(x=0～0.4)系列固溶体,并使用X射线衍射、TG-DTA、Raman谱和交流阻抗谱等对样品的结构、热稳定性和导电性进行了表征.XRD结果表明,随掺杂量的增加,晶胞体积减小;Ti掺杂引起了固溶体结构的转变,x<0.15的样品为正交钙钛矿结构,而x≥0.15的样品几乎为纯四方相结构.Raman谱和DTA结果显示,Ti掺杂使四方相区宽化,并且随掺杂量的增加,相变温度逐渐下降.阻抗谱测量表明,所有样品均以离子导电为主,其中KNb0.85Ti0.15O2.925的氧离子导电率最高,在800 ℃时达到5.6×10-3 S*cm-1,在测量温度范围内,电导率可以拟合成两条直线,低温活化能小于高温活化能.     

Li_2Mo_2-x_W_xO_6多晶材料的结构_电学性能与导电机理的研究

本文采用还原气氛制备导电性能优良的多晶多相陶瓷材料Li_2Mo_2-x_W_xO_6(x = 0 .1 ,0.3 ), 采用粉末x 射线衍射分析、特征x 射线能谱分析、红外光谱分析和电子自旋共振波谱分析等现代测试手段, 得到样品的物相结构为Li_2Mo_2-x_W_xO_6 和MoO , 两相组成.w 的掺入主要取代Mo进人Li_2MoO_4 晶格中. 通过导纳电桥法和交流阻抗谱测定方法研究样品材料的导电性能. 室温下,x= 0 .3 的样品其电导率为l .42 × l0**(-2) 1/(cm ), 300 ℃ 时其电导率为2.86 × l0**(-2) 1/(cm ), 研究表明: w 的掺入提高样品的电导率, 降低离子导电激活能.文中还提出样品材料的显微结构模型和离子导电机理. 关键词：     

p型透明导电氧化物CuCr_(1 -x)Ca_xO_2的制备与光电性质研究

系统报道了铜铁矿CuCr1-xCaxO2 单相多晶材料的制备和光电性质研究结果、X光衍射 (XRD)以及电导的测量 .结果表明 ,适当的Ca2 + 取代Cr3 + 不改变材料的晶体结构 ,但能显著提高材料的导电性能 ,x =0 .0 6的原始Ca2 + 掺杂样品在室温的电导率达到 3.2× 10 -2 S/cm ,几乎比不掺杂样品的电导率提高了近 3个数量级 .所有掺杂样品的电导率随温度的变化曲线在 2 0 0～ 30 0K ,很好地符合Arrhenius关系 ,其Seebeck常数均为很大的正数 ,这表明所有样品均为典型的 p型半导体 ,其热激活能为 0 .2 7～ 0 .36eV .     

纳米Ce_(1-x)(Fe_(0.5)La_(0.5)x)O_(2-δ)固溶体的水热合成及光谱分析

采用水热方法合成Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-δ固溶体。利用X射线衍射技术(X-ray diffraction tech-nique,XRD)表征样品的相结构,并对固溶体的晶胞参数进行拟合,通过紫外可见漫反射光谱(UV-Vis dif-fraction spectrum)及拉曼光谱(Raman spectrum)表征其电子跃迁性能及由于双离子掺杂所引起的一系列掺杂效应。XRD结果表明,Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-δ固溶体为CeO2立方萤石结构,当掺杂量增加到x=0.30时出现了微弱的Fe2O3杂相衍射峰;讨论了两种离子在晶格中不同的取代位置。晶胞参数随着掺杂量的增大而逐渐增大,当掺杂量达到x=0.18后保持基本不变。紫外漫反射光谱表明,随着掺杂量的增大,固溶体的带隙吸收边红移,即能隙逐渐减小,Fe离子在CeO2晶格中表现为+3价。Raman光谱F2g振动峰位逐渐向低波数方向移动,同时振动峰逐渐宽化,进一步证明了掺杂离子的影响效应。     

双层钙钛矿(La_(1-x)Gd_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.05)的相分离

采用传统固相反应法制备(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,并通过测量样品的磁化强度与温度的变化曲线(M-T曲线)、电子自旋共振谱(ESR谱)和电阻率与温度的变化曲线(ρ-T曲线),研究了x=0和x=0.05样品的相分离现象.研究结果表明,两样品在低温部分出现了反铁磁与铁磁相互竞争的现象,体现出团簇自旋玻璃态的特征.x=0和x=0.05样品分别在125—375 K和100—375 K范围内观察到类Griffiths相,同时发现掺杂使得三维铁磁有序温度(T3Dc0≈125 K和T3Dc1≈100 K)降低,而对类Griffiths温度(TG≈375 K)没有明显影响.在TG温度以上两样品均表现出纯顺磁特性.其电特性表明,x=0样品在整个测量范围内出现两次绝缘-金属转变,这是由钙钛矿锰氧化物共生现象所致.而x=0.05样品只出现一次绝缘-金属转变,表明掺杂能抑制共生现象的产生.通过对ρ-T曲线的拟合发现两样品在高温部分的导电方式基本都遵循三维变程跳跃的导电方式.     

Co掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)电阻率与塞贝克系数的影响

用固态反应法制备了YBa2Cu3-xCoxO7-δ(x=0.0,0.1,0.2,0.5)样品,研究了Co掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温区的电阻率和塞贝克系数的影响。随着Co含量的增加,样品的电阻率和塞贝克系数逐渐增大,从金属性导电转变为p型半导体导电。x=0.2和0.5样品的电导活化能在500K处发生突变,高温区的活化能大于低温区的活化能。通过塞贝克系数与温度的关系,计算出x=0.2和0.5样品的费米能级分别为0.02和0.12 eV。当温度高于650-700K时,氧脱附显著影响样品的电输运性质,导致电阻率和塞贝克系数随温度增加而增大。     

Li_(1+x)Ge_(2-x)Al_xP_3O_(12)系统的相关系和电导

本文研究了Li_(1+x)Ge_(2-x)Al_xP_3O_(12)系统的相组成和电导的关系。发现用LiGe_2P_3O_(12)作为基体化合物,通过离子置换可以得到好的锂离子导体。用Al~(3+)置换LiGe_2P_3O_(12)中的Ge~(4+),在00.6时出现未知相,用少量Al~(3+)取代Ge~(4+)后电导率即突增,在固溶体范围内电导率随x值的增大而继续升高。x=0.5时达极大值。Li_(1.5)Ge_(1.5)Al_(0.5)P_3O_(12)在室温、300℃和450℃的电导率分别为3.5×10~(+5),1×10~(-2)和3.1×10~(-2)S cm~(-1),电导活化能为0.33eV,电子迁移数在10~(-5)数量级。     

Sm0.9Sr0.1AlO3-δ钙钛矿氧化物的固相反应合成和电学性能

用固相反应法制备了Sm0.9Sr0.1AlO3-δ钙钛矿氧化物陶瓷.通过XRD,SEM和交流复阻抗谱以及氧浓差电池方法研究了样品的物相结构、微观形貌、电学性能及输运机理.结果表明,在1650℃烧结时,可以制备出单相的具有四方钙钛矿结构的氧化物Sm0.9Sr0.1AlO3-δ;1650℃烧结16 h时的Sm0.9Sr0.1AlO3-δ样品具有最高的相对密度和电导率,其值分别为96.7%和1.3×10-2S/cm(900℃),比未掺杂的SmAlO3的电导率大4个数量级左右,高温区电导活化能(T＞670℃)小于低温区电导活化能(T＜670℃);Sm0.9Sr0.1AlO3-δ在空气气氛中是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数在0.7左右,并随温度升高逐渐增加,氧离子电导活化能(0.95 eV)大于空穴电导活化能(0.84 eV),900℃时氧离子电导率为9.65×10-3S/cm.     

钙钛矿型氧离子导体KNb1-xMgxO3-δ的制备和表征

在高温高压（4.0GPa，870℃）下合成了具有正交钙钛矿结构的KNb_1-xMg_x O_3-δ（x=0.0—0.3）系列固体电解质，并系统地研究了Mg掺杂对其结构相变和导电性的影响.变温拉曼谱和DTA测量结果表明，随着温度的升高，KNb_{1-xMgxO3-δ发生了结构相变，由铁电正交、四方相转变为顺 电立方相.由于Mg掺杂削弱了B位离子对自发极化的贡献以及A位离子与BO关键词： 钙钛矿 离子电导 1-xMgxO3-δ')" href="#">KNb1-xMgxO3-δ 高温高压 铁电相变}     

新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了单相的Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ(SCAM, x=0.1-0.5)新型混合离子-电子导体.通过TG-DTA,XRD和直流四引线法研究了凝胶前驱体的热分解和相转化过程、烧结体的结构、相稳定性、导电性能及其电输运机理.结果表明,凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体,SCAM陶瓷样品在还原气氛下的相稳定性随Mn含量的升高而降低.经高温烧结制得的SCAM陶瓷的总电导率取决于p型电导,其值随Mn含量和温度的升高而增大,导电行为符合p型小极化子跳跃机理. 随烧结温度的升高或保温时间的延长,SCAM9155的电导率和相对密度先增大后减小,1600℃烧结10h的SCAM9155样品具有最高的电导率和相对密度(98.2%),该样品在空气和5%H2/Ar气氛中850℃时的电导率分别为7.30和1.91eV.具有较高电导率的Ca,Mn掺杂的SmAlO3有望成为一种新型的SOFC阳极材料.     

镨掺杂对无钴钙钛矿型氧化物BaFeO_(3-δ)电导率和透氧性能的影响（英文）

本文尝试通过镨部分取代铁来改善无钴型钙钛矿材料BaFeO_(3-δ)在室温下的结构稳定性,考察镨掺杂对材料导电及透氧性能的影响,获得新型的高性能无钴透氧膜材料.实验中通过固相反应法合成了BaFe_(3-y)Pr_yO_(3-δ)(y=0、0.025、0.05、0.075、0.1)复合粉末,并由此制得烧结体样品.XRD测试结果表明,BaFe_(3-y)Pr_y O_(3-δ)材料在镨掺杂量为(y=0.05、0.075、0.1)时仍然保持立方相,这表明掺杂Pr~(n+)有利于材料立方相结构的稳定.SEM观测表明,烧结样品中仅含有少量闭孔,说明Pr~(n+)的掺杂促进了烧结致密化.电导率和透氧率测试结果表明,900℃时,BaFe_(0.9)Pr_(0.1)O_(3-δ)的电导率和透氧率分别为6.5L/cm和1.112 mL/(cm~2.min),镨掺杂可以改善BaFe_(1-y)Pr—yO_(3-δ)材料的传导性能.高温XRD结果表明,BaFe_(0.975)Pr_(0.025)O_(3-δ)的晶体结构在700℃完全转变为立方相.BaFe0_3中Pr~(n+)对Fe~(m+)的部分取代可以稳定立方相结构,提高BaFe_(1-y)Pr_yO_(3-δ)的导电性和透氧率.     

Mo掺杂La_(0.7)Ca_(0.2)Ba_(0.1)Mn_(1-x)Mo_xO_3体系的磁电性质

本文采用固相反应法制备了高价态离子Mo掺杂的La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3(x=0,0.01,…,0.06)多晶样品,研究了Mo掺杂对样品的结构、磁性和磁电阻的影响.X射线衍射谱证实所有样品均为具有正交对称性的钙钛矿结构.零场冷却(ZFC)和加场冷却(FCH=0.01T)下其磁化～温度(M～T)曲线的测量表明样品随温度降低发生了从顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,T相似文献   

钙钛矿型电解质材料NdGa1-xMgxO3-δ的制备与电学性能

用甘氨酸-硝酸盐法制备出钙钛矿结构的电解质材料NdGa1-xMgxO3-δ. 研究表明,Mg掺杂NdGaO3氧化物在室温下均为立方钙钛矿结构. B位掺杂Mg2+极大地提高了NdGaO3的电导率,比纯NdGaO3的电导率提高了3个数量级. 1 400 ℃下烧结20 h的样品NdGa0.914Mg0.086O2.957呈现出最好的烧结性能,相对密度达到了99.4%,800 ℃时的电导率达到了2.99×10-2 S·cm-1,高于同温度下YSZ电解质的电导率. 表明NdGa0.914Mg0.086O2.957氧化物是一种具有潜在应用价值的中温电解质材料.     

Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)(x=0.02,0.05,0.1)固溶体的合成与性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了双稀土掺杂氧化铈Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)(x=0.02,0.05,0.1)固溶体。X射线衍射分析阐明,经800℃烧结的全部固溶体都形成了单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸在20~25 nm之间。拉曼光谱结果阐明,固溶体Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)是具有氧空位的立方萤石结构,适量的掺杂Nd有利于Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)氧空位浓度的增加。阻抗谱结果阐明,稀土双掺杂的Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Nd_xO_(2-δ)比稀土单掺杂的Ce_(0.83)Sm_(0.17)O_(2-y)的电导率高,Ce_(0.8)Pr_(0.18)Nd_(0.02)O_(2-δ)的电导率最大,600℃时电导率为1.85×10~(-2)S/cm。     

赝二元固溶体TbGa1-xGex(0≤x≤0.4)的结构与磁性

采用电弧熔炼法在高纯氩气保护下合成了一系列TbGa1-xGex(0≤x≤0.4)样品.X射线粉末衍射数据表明,样品均为正交晶系的CrB型结构,空间群为Cmcm.TbGa1-xGex化合物的晶格常数随Ge含量的增加而线性减小,TbGa和TbGe赝二元系在0≤x≤0.4范围内形成固溶体.化合物的顺磁居里温度以及有效磁矩由热磁测量结果确定.相变温度由交流磁化率的测量获得.随Ge含量的增加,化合物的相变温度单调下降.变温X射线粉末衍射实验表明,x=0.2和0.3的样品在110-273 K范围内无结构相变.     

钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性和电输运性质

本文采用传统固相反应法制备多晶La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)系列样品,通过测量其磁化强度与温度变化曲线(M~T)、磁化强度与外场变化曲线(M~H)、电子自旋共振谱(ESR)和电阻率与温度变化曲线(ρ~T)对样品的磁性和电输运性质进行了研究.结果表明:由于Nd~(3+)离子掺杂,使得系统中Co~(3+)和Co~(4+)离子之间的铁磁耦合增大,自旋与晶格的耦合作用增强,从而导致掺杂前后样品的磁性方面发生了改变:样品的铁磁转变温度TC和磁熵变值|ΔSM|均随掺杂量x的增加而增大,三个样品的TC分别为:190K、205K和233K,x=0.0样品在TC附近的相变为二级相变,x=0.1和x=0.15样品在TC附近的相变为一级相变.同样的,Nd~(3+)离子掺杂使得样品在电输运性质方面也发生了改变:由于Nd~(3+)离子掺杂,体系内Co离子的自旋态和无序性等均发生改变,从而使x=0.1样品中铁磁导电区域增大,尽管x=0.0和x=0.1样品均表现出绝缘体行为,但是随着掺杂量x的增加,电阻率大幅降低.     

Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)体系的物相与超导电性

对Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)(0.3≤x≤2.4)体系材料的低温电阻测量和X射线衍射分析表明:1.0相似文献