氧缺陷阻挡势垒对钆掺杂铈(GDC)电化学机械性能的影响
材料科学
2019-07-04 v1 化学物理
摘要
一些氧缺陷金属氧化物，如铈和铋氧化物，近来展现出优异的电致伸缩性能，甚至优于性能最佳的铅基电致伸缩体，例如铅镁铌酸盐(PMN)。与压电陶瓷相比，此类材料的机电机制不依赖于晶体对称性，而依赖于晶格中氧空位的浓度。本工作中，我们首次研究了氧缺陷构型对电化学机械性能的作用。这是通过调控已知氧空位浓度 Ce0.9Gd0.1O2-x (x = 0.05) 的多晶钆掺杂铈中的氧缺陷阻挡势垒密度来实现的。约 12 nm 的纳米级初始粉末在不同条件下烧结，包括场辅助放电等离子烧结(SPS)、快速烧成和高温常规方法。这些方法可控制晶粒尺寸与 Gd 掺杂剂扩散，即通过热驱动溶质拖曳机制。通过关联电化学机械性能，我们表明材料中氧空位分布对铈的电致伸缩起关键作用，超越了晶粒尺寸与掺杂剂浓度的预期贡献。
引用
@article{arxiv.1907.01906,
title = {Effect of Oxygen Defects Blocking Barriers on Gadolinium Doped Ceria (GDC) Electro-Chemo-Mechanical Properties},
author = {Ahsanul Kabir and Simone Santucci and Ngo Van Nong and Maxim Varenik and Igor Lubomirsky and Robin Nigon and Paul Muralt and Vincenzo Esposito},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01906},
year = {2019}
}