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: 20 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").
  1. H. Iwahara. Solid State Ionics 125, 271 (1999)
  2. K.D. Kruer. Ann. Rev. Mater. Res. 33, 333 (2003)
  3. T. Schober. Solid State Ionics 162--163, 277 (2003)
  4. Y. Larring, T. Norby, P. Kofstad. Solid State Ionics 49, 73 (1991)
  5. M.E. Bjorketun, P.G. Sundell, G. Wahnstrom. Phys. Rev. B 76, 094 301 (2007)
  6. T. Yajima, H. Suzuki, T. Yogo, H. Iwahara. Solid State Ionics 51, 101 (1992)
  7. J.A. Kilner. Solid State Ionics 129, 13 (2000)
  8. R. Hempelmann, M. Soetratmo, O. Hartmann, R. Wappling. Solid State Ionics 107, 269 (1998)
  9. C. Karmonik, T.J. Udovic, R.L. Paul, J.J. Rush, K. Lind, R. Hempelmann. Solid State Ionics 109, 207 (1998)
  10. M.E. Bjorketum, P.G. Sundell, G. Wahnstrom, D. Engberg. Solid State Ionics 176, 3035 (2005)
  11. M.S. Islam. J. Mater. Chem. 10, 1027 (2000)
  12. L.P. Putilov, A.N. Varaksin, V.I. Tsidilkovski. J. Phys. Chem. Solids 72, 1090 (2011)
  13. S. Matsuo, H. Yugami, M. Ishigame. Phys. Rev. B 64, 024 302 (2001)
  14. V.I. Tsidilkovski, M.Z. Uritsky, A.N. Varaksin, A.Ya. Fishman. Defect Diffusion Forum 258--260, 124 (2006)
  15. А.А. Смирнов. Теория диффузии в сплавах внедрения. Наук. думка, Киев (1982). С. 92--141
  16. V.I. Tsidilkovski. Solid State Ionics 162--163, 47 (2003)
  17. В.И. Цидильковский, В.Б. Выходец, Т.Е. Куренных, В.П. Горелов, В.Б. Балакирева. Письма в ЖЭТФ 92, 855 (2010)
  18. М.З. Урицкий, В.И. Цидильковский. ФТТ 45, 961 (2003)
  19. В.П. Горелов, В.Б. Балакирева, Ю.М. Байков, Е.К. Шалкова. Электрохимия 33, 47 (1997)
  20. 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.