Portal de Periódicos da CAPES

Mixed electronic/ionic conductivity of the solid solution La(1 − x)SrxCo(1 − y)NiyO3 − δ (x: 0·4, 0·5, 0·6 and y: 0·2, 0·4, 0·6)

1993; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/0955-2219(93)90073-z

1873-619X

Ch. Ftikos, S. Carter, B.C.H. Steele,

Advanced Condensed Matter Physics

The effect of Sr and Ni substitution on the mixed electronic/ionic conductivity was investigated in a series of the perovskite-type oxides mLa(1 − x)SrxCo(1 − y)NiyO3 − δ (x: 0·4, 0·5, 0·6 and y: 0·2, 0·4, 0·6) prepared. Electrical conductivity was measured, in air, by a four-point probe technique, within the temperature range 500–1000°C. Oxygen self-diffusion coefficient (D∗), activation energy (Ea), and surface exchange (k) data were obtained, by combining the isotopic 18O/16O exchange diffusion profile (IEDP) technique, at 700, 800 and 900°C, with the secondary ion mass spectroscopy (SIMS) technique for the 18O depth profile measurement. The results derived suggest that the present perovskite-type oxides are excellent mixed conductors, having high electronic conductivity in addition to their high O2− self-diffusivity. Oxygen flux through the material was principally controlled by the surface exchange kinetics. As far as the effect of Sr and Ni substitution on the electrical properties is concerned, a strong interdependence was found between the dopant's content. Der Effekt der Sr- und Ni-Substitution auf die gemischte elektronische/ionische Leitfähigkeit wurde in einer Reihe von perowskitischen (La(1 − x)SrxCo(1 − y)NiyO3 − δ) Oxiden der Zusammensetzung (x: 0·4, 0·5, 0·6 und y: 0·2, 0·4, 0·6) untersucht. Die elektrische Leitfähigkeit wurde mit Hilfe einer Vier-Punkt-Methode in Luft im Temperaturbereich von 500 bis 1000°C gemessen. Daten bezüglich der Sauerstoffselbstdiffusion (D∗), der Aktivierungsenergie (Ea) und Grenzflächenaustausch (k) wurden mit einer kombinierten 'Isotope 18O/16O Exchange Diffusion Profile' (IEDP) Techyik bei 700, 800 und 900°C und Sekundär-Ionen Massen Spektrometrie (SIMS) Technik für die 18O Tiefenprofilmessungen bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß die untersuchten Oxide vom Perowskit-Typ ausgezeichnete Mischleiter mit hoher elektronischer Leitfähigkeit zusätzlich zu ihrer hohen O2− Selbstdiffusion sind. Der Sauerstoff fluß durch das Material wird durch die Grenzflächenaustauschkinetik kontrolliert. Die elektrischen Eigenschaften hängen vom Sr- und Ni-Gehalt mit starker gegenseitiger Beeinflussung ab. L'effet de la substitution avec Sr et Ni dans une série d'oxides de type perovskite La(1 − x)SrxCo(1 − y)NiyO3 − δ (x: 0·4, 0·5, 0·6 and y: 0·2, 0·4, 0·6) sur la conductivité mixte électronique/ionique a été étudié. La conductivité électrique a été mésurée dans l'air entre 500 et 1000°C par la méthode des quatre points. Le coefficient d'auto-diffusion (D∗), l'énergie d'activation (Ea) et le coefficient d'échange en surface (k) ont été obtenus en effectuant des échanges d'isotopes d'oxygène (18O/16O) (IEDP) à 700, 800 et 900°C et en mesurant le profil en profondeur de 18O par (SIMS). Les résultats obtenus suggèrent que ces oxydes de type perovskite, ayant une conductivité électronique et un coefficient d'autodiffusion élevés, sont des excellents conducteurs mixtes. Le flux d'oxygène à travers le matériau est contrôlé principalement par la cinétique d'échange en surface. En ce qui concerne l'effet de la substitution avec Sr et Ni sur les propriétés électriques, une forte dépendance réciproque entre les contenus des deux éléments dopants a été remarquée.