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Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

刘义 张清 李海金 李勇 刘厚通

Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

刘义, 张清, 李海金, 李勇, 刘厚通
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  • 采用溶胶-凝胶方法成功制备了Sr的替代化合物Y1-xSrxCoO3 (x=0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20), 系统地研究了20–720 K温度范围内Y1-xSrxCoO3的电阻率温度关系. 研究表明, 随着Sr的替代含量的增加, Y1-xSrxCoO3的电阻率迅速地降低, 这主要是由于载流子浓度的增加引起. 样品x=0和0.01在低于330和260 K的温度范围内, 电阻率与温度之间满足指数关系lnρ∝1/T, 获得导电激活能分别为0.2950和0.1461 eV. 然而, 实验显示lnρ∝1/T关系仅成立于重掺杂样品的高温区; 在低温区莫特定律lnρ∝T-1/4成立, 且表明重掺杂引入势垒, 导致大量局域态的形成. 根据莫特T-1/4定律拟合实验数据, 评估了局域态密度N(EF), 它随着掺杂量的增加而增加.
    • 基金项目: 中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室开放研究基金(批准号:KF201101)、安徽省高等学校省级自然科学重点研究项目(批准号:KJ2011A053)、安徽省高等学校省级自然科学研究项目(批准号:KJ2012Z034)和国家自然科学基金(批准号:51202005,11204005,41075027)资助的课题.
    [1]

    Liu Y, Qin X Y, Wang Y F, Xin H X, Zhang J, Li H J 2007 J. Appl. Phys. 101 083709

    [2]

    Androulakis J, Migiakis P, Giapintzakis J 2004 Appl. Phys. Lett. 84 1099

    [3]

    Berggold K, Kriener M, Zobel C, Reichl A, Reuther M, Muller R, Freimth A, Lotenz T 2005 Phys. Rev. B 72 155

    [4]

    Moon J W, Seo W S, Okabe H, Okawa T, Oumotok K 2000 J. Matter Chem. 10 2007

    [5]

    Wang C L, Zhang J L, Zhao M L, Liu J, Su W B, Yin N, Mei L M 2009 Chin. Phys. Lett. 26 107301

    [6]

    Li P C, Yang H S, Li Z Q, Chai Y S, Cao L Z 2002 Chin. Phys. B 11 282

    [7]

    Shang J, Zhang H, Li Y, Cao M G, Zhang P X 2010 Chin. Phys. B 19 107203

    [8]

    Rossignol C, Ralph J M, Bae J M, Vaughey J T 2004 Solid State Ionics 175 59

    [9]

    Salker A V, Choi N J, Kwak J H, Joo B S, Lee D D 2005 Sensors Actuators B 106 461

    [10]

    Mehta A, Berliner R, Smith R W 1997 J. Solid State Chem. 130 192

    [11]

    Liu Y, Qin X Y 2006 J. Phys. Chem. Solids 67 1893

    [12]

    Androulakis J, Migiakis P, Giapintzakis J 2004 Appl. Phys. Lett. 84 1099

    [13]

    Thornton G, Morrison F C, Partington S, Tofield B C, Williams D E 1988 J. Phys. C: Solid State Phys. 21 2871

    [14]

    Se\v{n}arís-Rodríguez M A, Goodenough J B 1995 J. Solid State Chem. 118 323

    [15]

    Chang H, Chen C L, Garrett T, Chen X H, Xiang X D, Chu C W, Zhang Q Y, Dong C 2002 Appl. Phys. Lett. 80 4333

    [16]

    Demazeau G, Pouchard M, Hagenmuller P 1974 J. Solid State Chem. 9 202

    [17]

    Michel C R, Gago A S, Guzman-Colin H, Lopez-Mena E R, Lardizabal D, Buassi-Monroy O S 2004 Mater. Res. Bull. 39 2295

    [18]

    Goldsmit V M, Geochemische Vertailungsgesetze der E, Skrifter N V A 1926 Oslo I. Mat. Naturr. 2 7

    [19]

    Kn\’{I}\v{z}ek K, Jirák Z, Hejtmázek J, Veverka M, Mary\v{s}ko M, Maris G, Palstra T T M 2005 Eur. Phys. J. B 47 213

    [20]

    Moon J W, Masuda Y, Seo W S, Koumoto K 2001 Mater. Lett. 48 225

    [21]

    Kushida K, Kuriyama K 2001 Proceedings of the 25th International Conference on Physics of Semiconductors (Berlin: Spinger) p168

    [22]

    Okutan M, Bakan H I, Korkmaz K, Yakuphanoglu F 2005 Physica B 355 176

  • [1]

    Liu Y, Qin X Y, Wang Y F, Xin H X, Zhang J, Li H J 2007 J. Appl. Phys. 101 083709

    [2]

    Androulakis J, Migiakis P, Giapintzakis J 2004 Appl. Phys. Lett. 84 1099

    [3]

    Berggold K, Kriener M, Zobel C, Reichl A, Reuther M, Muller R, Freimth A, Lotenz T 2005 Phys. Rev. B 72 155

    [4]

    Moon J W, Seo W S, Okabe H, Okawa T, Oumotok K 2000 J. Matter Chem. 10 2007

    [5]

    Wang C L, Zhang J L, Zhao M L, Liu J, Su W B, Yin N, Mei L M 2009 Chin. Phys. Lett. 26 107301

    [6]

    Li P C, Yang H S, Li Z Q, Chai Y S, Cao L Z 2002 Chin. Phys. B 11 282

    [7]

    Shang J, Zhang H, Li Y, Cao M G, Zhang P X 2010 Chin. Phys. B 19 107203

    [8]

    Rossignol C, Ralph J M, Bae J M, Vaughey J T 2004 Solid State Ionics 175 59

    [9]

    Salker A V, Choi N J, Kwak J H, Joo B S, Lee D D 2005 Sensors Actuators B 106 461

    [10]

    Mehta A, Berliner R, Smith R W 1997 J. Solid State Chem. 130 192

    [11]

    Liu Y, Qin X Y 2006 J. Phys. Chem. Solids 67 1893

    [12]

    Androulakis J, Migiakis P, Giapintzakis J 2004 Appl. Phys. Lett. 84 1099

    [13]

    Thornton G, Morrison F C, Partington S, Tofield B C, Williams D E 1988 J. Phys. C: Solid State Phys. 21 2871

    [14]

    Se\v{n}arís-Rodríguez M A, Goodenough J B 1995 J. Solid State Chem. 118 323

    [15]

    Chang H, Chen C L, Garrett T, Chen X H, Xiang X D, Chu C W, Zhang Q Y, Dong C 2002 Appl. Phys. Lett. 80 4333

    [16]

    Demazeau G, Pouchard M, Hagenmuller P 1974 J. Solid State Chem. 9 202

    [17]

    Michel C R, Gago A S, Guzman-Colin H, Lopez-Mena E R, Lardizabal D, Buassi-Monroy O S 2004 Mater. Res. Bull. 39 2295

    [18]

    Goldsmit V M, Geochemische Vertailungsgesetze der E, Skrifter N V A 1926 Oslo I. Mat. Naturr. 2 7

    [19]

    Kn\’{I}\v{z}ek K, Jirák Z, Hejtmázek J, Veverka M, Mary\v{s}ko M, Maris G, Palstra T T M 2005 Eur. Phys. J. B 47 213

    [20]

    Moon J W, Masuda Y, Seo W S, Koumoto K 2001 Mater. Lett. 48 225

    [21]

    Kushida K, Kuriyama K 2001 Proceedings of the 25th International Conference on Physics of Semiconductors (Berlin: Spinger) p168

    [22]

    Okutan M, Bakan H I, Korkmaz K, Yakuphanoglu F 2005 Physica B 355 176

  • [1] 赵明磊, 王春雷, 钟维烈, 王矜奉, 陈洪存. 溶胶-凝胶法制备Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷及其电学特性. 物理学报, 2003, 52(1): 229-232. doi: 10.7498/aps.52.229
    [2] 赵明磊, 王春雷, 王矜奉, 陈洪存, 钟维烈. 溶胶-凝胶法制备的高压电常数(Bi0.5Na0.5)1-xBaxTiO3系无铅压电陶瓷. 物理学报, 2004, 53(7): 2357-2362. doi: 10.7498/aps.53.2357
    [3] 陶颖, 祁宁, 王波, 陈志权, 唐新峰. 氧化铟/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料的微结构及其热电性能研究. 物理学报, 2018, 67(19): 197201. doi: 10.7498/aps.67.20180382
    [4] 荣剑英, 张红晨, 胡建民, 信江波, 吕 强, 赵 磊. 热压工艺参数对n型和p型Bi2Te3基赝三元热电材料电学性能的影响. 物理学报, 2005, 54(7): 3321-3326. doi: 10.7498/aps.54.3321
    [5] 范平, 郑壮豪, 梁广兴, 张东平, 蔡兴民. Sb2Te3热电薄膜的离子束溅射制备与表征. 物理学报, 2010, 59(2): 1243-1247. doi: 10.7498/aps.59.1243
    [6] 刘海云, 刘湘涟, 田定琪, 杜正良, 崔教林. 含硫宽禁带Ga2Te3基热电半导体的声电输运特性. 物理学报, 2015, 64(19): 197201. doi: 10.7498/aps.64.197201
    [7] 刘泉林, 骆军, 梁敬魁, 饶光辉, 张帆, 朱航天. Sb2Te3 纳米结构的制备与表征. 物理学报, 2010, 59(10): 7232-7238. doi: 10.7498/aps.59.7232
    [8] 陶卫东, 夏海平, 白贵儒, 董建峰, 聂秋华. 固体手性材料的研制及其特性测试. 物理学报, 2002, 51(3): 685-689. doi: 10.7498/aps.51.685
    [9] 刘玮书, 张波萍, 李敬锋, 刘 静. 机械合金化合成CoSb3过程中的固相反应机理的热力学解释. 物理学报, 2006, 55(1): 465-471. doi: 10.7498/aps.55.465
    [10] 庄晓波, 夏海平. 用Z-扫描技术研究卟啉铜偶合TiO2/SiO2有机-无机材料的非线性吸收特性. 物理学报, 2012, 61(18): 184213. doi: 10.7498/aps.61.184213
    [11] 蒋晓东, 魏晓峰, 李志宏, 吴忠华, 徐 耀, 章 斌, 吴 东, 孙予罕, 梁丽萍, 张 磊. PVP掺杂-ZrO2溶胶-凝胶工艺制备多层激光高反射膜的研究. 物理学报, 2006, 55(11): 6175-6184. doi: 10.7498/aps.55.6175
    [12] 王晓栋, 沈军, 王生钊, 张志华. 椭偏光谱法研究溶胶-凝胶TiO2薄膜的光学常数. 物理学报, 2009, 58(11): 8027-8032. doi: 10.7498/aps.58.8027
    [13] 何志巍, 甄聪棉, 兰 伟, 王印月. 溶胶-凝胶法制备纳米多孔SiO2薄膜. 物理学报, 2003, 52(12): 3130-3134. doi: 10.7498/aps.52.3130
    [14] 蒋晓东, 魏晓峰, 徐 耀, 吴 东, 孙予罕, 梁丽萍, 盛永刚, 张 磊. 溶胶-凝胶ZrO2-TiO2高折射率光学膜层的抗激光损伤性能研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3596-3601. doi: 10.7498/aps.56.3596
    [15] 高书霞, 王德义, 李刚, 赵鸣. 溶胶-凝胶法制备Li-N双掺p型ZnO薄膜的结构、光学和电学性能. 物理学报, 2010, 59(5): 3473-3480. doi: 10.7498/aps.59.3473
    [16] 郭敬云, 陈少平, 樊文浩, 王雅宁, 吴玉程. 改善Te基热电材料与复合电极界面性能. 物理学报, 2020, 69(14): 146801. doi: 10.7498/aps.69.20200436
    [17] 李志宏, 吴忠华, 徐 耀, 吴 东, 孙予罕, 梁丽萍, 张 磊. 溶胶-凝胶方法制备ZrO2及聚合物掺杂ZrO2单层光学增反射膜. 物理学报, 2006, 55(8): 4371-4382. doi: 10.7498/aps.55.4371
    [18] 吴子华, 谢华清, 曾庆峰. Ag-ZnO纳米复合热电材料的制备及其性能研究. 物理学报, 2013, 62(9): 097301. doi: 10.7498/aps.62.097301
    [19] 鄢永高, 唐新峰, 刘海君, 尹玲玲, 张清杰. Ag偏离化学计量比Ag1-xPb18SbTe20材料的热电传输性能. 物理学报, 2007, 56(6): 3473-3478. doi: 10.7498/aps.56.3473
    [20] 张玉, 吴立华, 曾李骄开, 刘叶烽, 张继业, 邢娟娟, 骆军. PbSe-MnSe纳米复合热电材料的微结构和电热输运性能. 物理学报, 2016, 65(10): 107201. doi: 10.7498/aps.65.107201
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-22
  • 修回日期:  2012-09-27
  • 刊出日期:  2013-02-05

Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

  • 1. 安徽工业大学数理学院, 马鞍山 243032
    基金项目: 

    中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室开放研究基金(批准号:KF201101)、安徽省高等学校省级自然科学重点研究项目(批准号:KJ2011A053)、安徽省高等学校省级自然科学研究项目(批准号:KJ2012Z034)和国家自然科学基金(批准号:51202005,11204005,41075027)资助的课题.

摘要: 采用溶胶-凝胶方法成功制备了Sr的替代化合物Y1-xSrxCoO3 (x=0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20), 系统地研究了20–720 K温度范围内Y1-xSrxCoO3的电阻率温度关系. 研究表明, 随着Sr的替代含量的增加, Y1-xSrxCoO3的电阻率迅速地降低, 这主要是由于载流子浓度的增加引起. 样品x=0和0.01在低于330和260 K的温度范围内, 电阻率与温度之间满足指数关系lnρ∝1/T, 获得导电激活能分别为0.2950和0.1461 eV. 然而, 实验显示lnρ∝1/T关系仅成立于重掺杂样品的高温区; 在低温区莫特定律lnρ∝T-1/4成立, 且表明重掺杂引入势垒, 导致大量局域态的形成. 根据莫特T-1/4定律拟合实验数据, 评估了局域态密度N(EF), 它随着掺杂量的增加而增加.

English Abstract

参考文献 (22)

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