Особенности ионной проводимости кислорода в оксидной нанокерамике
Глинчук М.Д.1, Быков П.И.2, Хилчер Б.3
1Институт проблем материаловедения Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
2Киевский национальный университет им. Т. Шевченко, Киев, Украина
3Институт молекулярной физики, Познань, Польша
Email: glin@materials.kiev.ua
Поступила в редакцию: 14 февраля 2006 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2006 г.
Рассмотрено влияние поверхностного натяжения на энергию активации проводимости ионов кислорода в нанозеренной керамике. Рассчитана энергия активации диффузии ионов кислорода через кислородные вакансии, которые рассматривались как центры дилатации. Показано, что энергия активации уменьшается с уменьшением размеров наночастиц. На основе функции распределения размеров наночастиц рассчитана функция распределения энергии активации. Получены аналитические выражения зависимостей ионной проводимости от температуры и размеров наночастиц. Формулы хорошо описывают наблюдавшееся ранее увеличение на два-три порядка кислородной проводимости в нанозеренной керамике ZrO2:16% Y. Показано, что поверхностное натяжение в наночастицах определяет механизм существенного увеличения проводимости ионов кислорода, наблюдаемого в образцах нанокерамики, причем главный вклад в проводимость связан с областью вблизи поверхности частицы. PACS: 78.20.Bh, 78.67.Bf, 66.10.Ed
- A.P. Alivisatos. MRS 20, 23 (1995)
- Nanophase materials, Synthesis--Properties--Applications / Eds G.C. Hadjipanayis, R.W. Siegel. Kluwer Academic Publishers, Dodrecht (1994)
- N. Setter, R. Waser. Acta Mater. 48, 151 (2000)
- I. Kosacki, H.U. Anderson. Appl. Phys. Lett. 69, 4171 (1996)
- I. Kosacki, H.U. Anderson. Ionics 6, 294 (2000)
- N.Q. Minh, T. Takahashi. Science and Technology of Ceramic Fuel Cells. Elsevier Science B.V., Amsterdam, Netherlands (1995)
- A. Pawlowski, B. Hilczer. Key Engineering Materials 155--156, 199 (1998)
- I. Kosacki, H.U. Anderson. Sensors and Actuators B 48, 263 (1998)
- L. Landau, E. Lifshits. Statistical Physics, Part I. Pergamon Press, Oxford (1982)
- Wenhui Ma, Mingsheng Zhang, Zuhong Lu. Phys. Stat. Sol. (a) 166, 811 (1998)
- S.D. Gercriken, I.Ya. Dechtyar. Diffusion in metals and allows in solid phase. Moscow (1960)
- А.М. Косевич. Физическая механика реальных кристаллов. Наукова думка, Киев (1981)
- M.D. Glinchuk, P.I. Bykov. J. Phys.: Cond. Mat. 16, 6779 (2004)
- D.J. Hudson. Statistics for Physicists. Geneva (1967)
- M.D. Glinchuk, A.N. Morosovska. Phys. Stat. Sol. 238, 81 (2003)
- M.D. Glinchuk, A.N. Morosovska, A.M. Slipenyuk, I.P. Bykov. Appl. Magn. Res. 24, 333 (2003)
- A.M. Slipenyuk, M.D. Glinchuk, I.P. Bykov, A.V. Ragulya, V.P. Klimenko, T.E. Konstantinova, I.A. Danilenko. Ferroelectrics 298, 289 (2004)
- Landolt-Borstein. Numerical Data and Functiona Relationships in Science and Technology. Springer-Verlag, Berlin--Heidelberg--N. Y. (1979). Vol. 11
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.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук