Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2021, выпуск 11 » Статья стр. 1780
<<<>>>
Фазовый состав, структура и транспортные характеристики кристаллов твердых растворов ZrO2-Sc2O3 дополнительно легированных Yb2O3
DOI: 10.21883/FTT.2021.11.51576.01s
Переводная версия: 10.21883/PSS.2022.13.52071.01s
Российский научный фонд, 19-72-10113
Минобрнауки России, Поддержка и развитие центров коллективного пользования научным оборудованием, 13.ЦКП.21.0033
Борик М.А.1, Кораблёва Г.М.1,2, Кулебякин А.В.1, Курицына И.Е.1,2, Ломонова Е.Е.1, Милович Ф.О.1,3, Мызина В.А.1, Табачкова Н.Ю.1,3
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
2Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Черноголовка, Россия
3Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
Email: kulebyakin@lst.gpi.ru
Поступила в редакцию: 8 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 13 июля 2021 г.
Принята к печати: 16 июля 2021 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2021 г.
PDF версия
Проведено исследование влияния солегирующего оксида Yb2O3 на транспортные характеристики и стабилизацию кубической фазы в твердых растворах на основе ZrO2-Sc2O3. Кристаллы твердых растворов (ZrO2)1-x-y(Sc2O3)x(Yb2O3)y, где (x=0.07-0.09; y=0.01-0.03), были выращены направленной кристаллизацией расплава в холодном контейнере. Показано, что кристаллы с кубической флюоритовой структурой были получены при суммарной концентрации стабилизирующих оксидов Sc2O3 и Yb2O3 больше 10 mol.%. При постоянной концентрации Sc2O3 максимальной проводимость обладают кристаллы с суммарной концентрацией стабилизирующих оксидов 10 mol.%, обладающие структурой псевдокубической t''-фазы. Показано, что увеличение концентрации Yb2O3 в области кубических твердых растворов приводит к уменьшению величины проводимости кристаллов. Максимальную проводимость во всем температурном интервале имеют кристаллы (ZrO2)0.9(Sc2O3)0.09(Yb2O3)0.01. Ключевые слова: Рост кристаллов из расплава, диоксид циркония, твердые электролиты.
  1. S.P.S. Badwal, F.T. Ciacchi, D. Milosevic. Solid State Ionics 136-137, 91 (2000)
  2. J.W. Fergus. J. Power Sources 162, 30 (2006)
  3. J. Fergus. J. Minerals, Met. Mater. Soc. 59, 56 (2007)
  4. S.C. Singhal, K. Kendall. High Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals, Design, and Applications. Elsevier Science Ltd., Oxford (2003). P. 387-389
  5. V.V. Kharton, F.M.B. Marques, A. Atkinson. Solid State Ionics 174, 135 (2004)
  6. M. Morales, M. Segarra. Materials Issues for Solid Oxide Fuel Cells Design. Handbook of Clean Energy Systems. John Wiley \& Sons, Ltd. (2015). Р. 1-15
  7. R. Ruh, H.J. Garrett, R.F. Domagala, V.A. Patel. J. Am. Ceram. Soc. 60, 9, 400 (1977)
  8. M. Yashima, M. Kakihana, M. Yoshimura. Solid State Ionics 86-88, 1131 (1996)
  9. T.-S. Sheu, J. Xu, T.-Y. Tien. J. Am. Ceram. Soc. 76, 8, 2027 (1993)
  10. H. Fujimori, M. Yashima, M. Kakihana, M. Yoshimura. J. Am. Ceram. Soc. 81, 2885 (1998)
  11. H. Fujimori, M. Yashima, M. Kakihana, M. Yoshimura. J. Appl. Phys. 91, 6493 (2002)
  12. W. Araki, T. Koshikawa, A. Yamaji, T. Adachi. Solid State Ionics 180, 1484 (2009)
  13. O. Yamamoto, Y. Arai, Y. Takeda, N. Imanishi, Y. Mizutani, M. Kawai, Y. Nakamura. Solid State Ionics 79, 137 (1995)
  14. K. Nomura, Y. Mizutani, M. Kawai, Y. Nakamura, O. Yamamoto. Solid State Ionics 132, 235 (2000)
  15. K. Du, C.-H. Kim, A.H. Heuer, R. Goettler, Z. Liu. J. Am. Ceram. Soc. 91, 1626 (2008)
  16. D.A. Agarkov, M.A. Borik, S.I. Bredikhin, I.N. Burmistrov, G.M. Eliseeva, V.A. Kolotygin, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, P.A. Ryabochkina, N.Yu. Tabachkova, T.V. Volkova. J. Materiomics 5, 273 (2019)
  17. H.A. Abbas, C. Argirusis, M. Kilo, H.-D. Wiemhofer, F.F. Hammad, Z.M. Hanafi. Solid State Ionics 184, 1, 6 (2011)
  18. S. Omar, W.B. Najib, W. Chen, N. Bonanos. J. Am. Ceram. Soc. 95, 1965 (2012)
  19. M.A. Borik, S.I. Bredikhin, V.T. Bublik, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, P.A. Ryabochkina, S.V. Seryakov, N.Yu. Tabachkova. J. Cryst. Growth 457, 122 (2017)
  20. V.V. Lakshmi, R. Bauri. Solid State Sci. 13, 1520 (2011)
  21. V. Shukla, A. Kumar, I.L. Basheer, K. Balani, A. Subramaniam, S. Omar. J. Am. Ceram. Soc. 100, 204 (2017)
  22. A. Yamaji, T. Koshikawa, W. Araki, T. Adachi. J. Eng. Mater. Technol. 131, 011010 (2008)
  23. A. Spirin, V. Ivanov, A. Nikonov, A. Lipilin, S. Paranin, V. Khrustov, A. Spirina. Solid State Ionics 225, 448 (2012)
  24. A. Kumar, A. Jaiswal, M. Sanbui, S. Omar. J. Am. Ceram. Soc. 100, 2, 659 (2017)
  25. S. Terauchi, H. Takizawa, T. Endo, S. Uchida, T. Terui, M. Shimada. Mater. Lett. 23, 273 (1995)
  26. D.-S. Lee, W. Kim, S. Choi, J. Kim, H.-W. Lee, J.-H. Lee. Solid State Ionics 176, 33 (2005)
  27. Z. Wang, M. Cheng, Z. Bi, Y. Dong, H. Zhang, J. Zhang, Z. Feng, C. Li. Mater. Lett. 59, 2579 (2005)
  28. S.T. Norberg, S. Hull, I. Ahmed, S.G. Eriksson, D. Marrocchelli, P.A. Madden, P. Li, J.T.S. Irvine. Chem. Mater. 23, 6, 1356 (2011)
  29. J.T.S. Irvine, J.W.L. Dobson, T. Politova, S.G. Martin, A. Shenouda. Faraday Discussions 134, 41 (2006)
  30. V.V. Osiko, M.A. Borik, E.E. Lomonova, Synthesis of refractory materials by skull melting. In: Springer hand book of crystal growth. Springer, N. Y. (2010). P. 433-477
  31. X.J. Chen, K.A. Khor, S.H. Chan, L.G. Yu. Mater. Sci. Eng. A 335, 1-2, 246 (2002)
  32. M. Hirano, S. Watanabe, E. Kato. J. Am. Ceram. Soc. 82, 10, 2861 (1999)
  33. A. Cheikh, A. Madani, A. Touati, H. Boussetta, C. Monty. J. Eur. Ceram. Soc. 21, 1837 (2001)
  34. M. Aoki, Y.-M. Chiang, I. Kosacki, L.J.-R. Lee, H. Tuller, Y. Liu. J. Am. Ceram. Soc. 79, 1169 (1996)
  35. S. Shukla, S. Seal, R. Vij, S. Bandyopadhyay. NanoLetters 3, 3, 397 (2003)
  36. P. Mondal, A. Klein, W. Jaegermann, H. Hahn. Solid State Ionics 118, 331 (1999)
  37. S. Berendts, M. Lerch. J. Cryst. Growth. 371, 28 (2013)
  38. I. Valov, V. Ruhrup, R. Klein, T.-C. Rodel, A. Stork, S. Berendts, M. Dogan, H.-D. Wiemhofer, M. Lerch, J. Janek. Solid State Ionics. 180, 1463 (2009)
  39. J.-P. Eufinger, M. Daniels, K. Schmale, S. Berendts, G. Ulbrich, M. Lerch, H.-D. Wiemhofer, J. Janek. Phys. Chem. Chem. Phys. 46, 25583 (2014)
  40. M.A. Borik, S.I. Bredikhin, V.T. Bublik, A.V. Kulebyakin, I.E. Kuritsyna, E.E. Lomonova, F.O. Milovich, V.A. Myzina, V.V. Osiko, P.A. Ryabochkina, N.Yu. Tabachkova. J. Am. Ceram. Soc. 100, 12, 5536 (2017)
  41. M. Borik, G. Korableva, A. Kulebyakin, I. Kuritsyna, N. Larina, E. Lomonova, F. Milovich, V. Myzina, P. Ryabochkina, N. Sidorova, N. Tabachkova, T. Volkova. Crystals 11, 2, 83 (2021)
  42. H. Fujimori, M. Yashima, M. Kakihana, M. Yoshimura. J. Am. Ceram. Soc. 81, 11, 2885 (1998)
  43. Y. Hemberger, N. Wichtner, C. Berthold, K.G. Nickel. Int. J. Appl. Ceram. Technol. 13, 1, 116 (2016).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme