兩種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)混合導(dǎo)體材料的制備及電學(xué)性能研究.pdf

1、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)混合導(dǎo)體材料在燃料電池、傳感器和氧氣的分離等領(lǐng)域有著廣泛的技術(shù)應(yīng)用，因此大力開(kāi)展鈣鈦礦結(jié)構(gòu)混合導(dǎo)體材料的研究工作，對(duì)于我國(guó)21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)具有重要的戰(zhàn)略意義。本論文對(duì)YBaA205+a(A=Co，F(xiàn)e)和LaSr3Fe3-xMnxOl0-鈣鈦礦結(jié)構(gòu)混合導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)、載流子類型和電學(xué)性能進(jìn)行了探索性研究。
　　采用溶膠凝膠法制備了YBaA205+a(A=Co，F(xiàn)e)和LaSr3Fe3．。Mn。Olo-(x=0

2、.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0)粉體，用X射線衍射分析儀和熱重分析儀對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定和熱穩(wěn)定性分析。
　　在不同淬火溫度下，采用碘滴定法測(cè)定了兩種混合導(dǎo)體中變價(jià)離子(Co，F(xiàn)e和Fe/Mn)的平均價(jià)態(tài)和氧非化學(xué)計(jì)量數(shù)，探討了淬火溫度對(duì)變價(jià)離子的平均價(jià)態(tài)和氧非化學(xué)計(jì)量數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在不同淬火溫度下，Co的平均價(jià)態(tài)和氧非化學(xué)計(jì)量數(shù)開(kāi)始時(shí)，隨淬火溫度升高而增加，在300℃時(shí)達(dá)到最大，然后逐漸減??； Fe的平均價(jià)態(tài)和氧

3、非化學(xué)計(jì)量數(shù)，隨淬火溫度升高而降低；Fe/Mn的的平均價(jià)態(tài)隨著淬火溫度的升高而減小，氧非化學(xué)計(jì)量數(shù)隨著淬火溫度的開(kāi)高而增大，并得到了它們的缺陷方程。
　　通過(guò)西貝克系數(shù)的測(cè)量表明YBaA205+δ(A=Co，F(xiàn)e)和LaSr3Fe3．xMnx010-混合導(dǎo)體材料在一定溫度范圍內(nèi)為p型導(dǎo)體。
　　通過(guò)采用四端子法對(duì)YBaA205+6(A=Co，F(xiàn)e)和LaSr3Fe3．MnOl0-混合導(dǎo)體電導(dǎo)率的研究表明：在200℃-325℃

4、內(nèi)，YBaC0205+a混合導(dǎo)體樣品的電導(dǎo)率先隨著溫度的升高而增加，表現(xiàn)出半導(dǎo)體導(dǎo)電特性；當(dāng)溫度高于325℃時(shí)，電導(dǎo)率隨溫度的升高而降低，呈現(xiàn)出金屬導(dǎo)電特性。在不同溫度下，YBaFe205+δ混合導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而降低。在LaSr3Fe3-xMnδOl0-混合導(dǎo)體中，Mn摻雜樣品電導(dǎo)率均出現(xiàn)半導(dǎo)體一金屬轉(zhuǎn)變，當(dāng)摻雜量為x=0.1時(shí)其電導(dǎo)率值最大，而當(dāng)摻雜量為x=1.0時(shí)其電導(dǎo)率值最小。另外，在同樣錳摻雜量下，LaSr3Fe3-