Издателям
Вышедшие номера
Роль акцепторной примеси в переносе протонов в протонпроводящих оксидах
Урицкий М.З.1, Цидильковский В.И.1
1Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Екатеpинбуpг, Россия
Email: umz@ihte.uran.ru
Поступила в редакцию: 26 мая 2014 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2014 г.

Теоретически исследовано влияние взаимодействия протонов с дефектами (акцепторными примесями, кислородными вакансиями) и между собой на перенос протонов в акцепторно-допированных протонпроводящих оксидах AIIBIV1-xRIIIxO3-delta со структурой перовскита и оксидах AIII2-xRIIxO3-delta со структурой искаженного флюорита (bixbyite). Методом Монте-Карло и аналитически рассчитаны коэффициент диффузии трейсера D* и подвижность протонов. Показано, что взаимодействие с дефектами существенно влияет на величину и поведение коэффициентов переноса. Наиболее важную роль при этом играет взаимодействие с акцепторными примесями. Подвижность протонов значительно уменьшается уже при малом содержании допанта (x~1-3 at.%). На зависимости протонной проводимости sigma от содержания примеси могут появляться максимумы. Для оксидов с bixbyite-структурой, содержащей неэквивалентные позиции катионов, вид sigma(x) существенно зависит от распределения допанта по этим позициям. Полученные результаты позволяют интерпретировать экспериментальные данные по протонной проводимости для ряда оксидов. Работа поддержана РФФИ (проект N 12-03-00457-а) и программой Президиума РАН N 3 (проект N 12-П-23-2006 "Изотопы водорода в оксидах").
  • H. Iwahara. Solid State Ionics 125, 271 (1999)
  • K.D. Kruer. Ann. Rev. Mater. Res. 33, 333 (2003)
  • T. Schober. Solid State Ionics 162--163, 277 (2003)
  • Y. Larring, T. Norby, P. Kofstad. Solid State Ionics 49, 73 (1991)
  • M.E. Bjorketun, P.G. Sundell, G. Wahnstrom. Phys. Rev. B 76, 094 301 (2007)
  • T. Yajima, H. Suzuki, T. Yogo, H. Iwahara. Solid State Ionics 51, 101 (1992)
  • J.A. Kilner. Solid State Ionics 129, 13 (2000)
  • R. Hempelmann, M. Soetratmo, O. Hartmann, R. Wappling. Solid State Ionics 107, 269 (1998)
  • C. Karmonik, T.J. Udovic, R.L. Paul, J.J. Rush, K. Lind, R. Hempelmann. Solid State Ionics 109, 207 (1998)
  • M.E. Bjorketum, P.G. Sundell, G. Wahnstrom, D. Engberg. Solid State Ionics 176, 3035 (2005)
  • M.S. Islam. J. Mater. Chem. 10, 1027 (2000)
  • L.P. Putilov, A.N. Varaksin, V.I. Tsidilkovski. J. Phys. Chem. Solids 72, 1090 (2011)
  • S. Matsuo, H. Yugami, M. Ishigame. Phys. Rev. B 64, 024 302 (2001)
  • V.I. Tsidilkovski, M.Z. Uritsky, A.N. Varaksin, A.Ya. Fishman. Defect Diffusion Forum 258--260, 124 (2006)
  • А.А. Смирнов. Теория диффузии в сплавах внедрения. Наук. думка, Киев (1982). С. 92--141
  • V.I. Tsidilkovski. Solid State Ionics 162--163, 47 (2003)
  • В.И. Цидильковский, В.Б. Выходец, Т.Е. Куренных, В.П. Горелов, В.Б. Балакирева. Письма в ЖЭТФ 92, 855 (2010)
  • М.З. Урицкий, В.И. Цидильковский. ФТТ 45, 961 (2003)
  • В.П. Горелов, В.Б. Балакирева, Ю.М. Байков, Е.К. Шалкова. Электрохимия 33, 47 (1997)
  • T. Schober, F. Krug, W. Schilling. Solid State Ionics 97, 369 (1997)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.