- Ca와 Nb가 첨가된 $BaTiO_3$의 결함화학
- ㆍ 저자명
- 정재호,한영호,박순자,Jeong. Jae-Ho,Han. Yeong-Ho,Park. Sun-Ja
- ㆍ 간행물명
- 한국재료학회지
- ㆍ 권/호정보
- 1994년|4권 7호|pp.798-807 (10 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국재료학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
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$BaTio_{3}$에 Ca가 첨가되면 상온 저항을 증가시키며 이는 $Ca^{2+}$가 $Ti^{4+}$를 치환하여 acceptor 불순물을 형성하기 때문이라고 생각된다. 그러나 $Ca^{2+}$는 $Ti^{4+}$보다 이온 반경이 크므로 그 자리를 치환하지 않는다는 주장도 있다. 본 실험에서는 $BaTiO_{3}$에 의한 acceptor가 존재하는지 알아보기 위하여 Ba/(Ti+Ca+Nb)=1이 되도록 Ca와 Nb를 첨가하여 산소 분압의 변화에 따른 고온 평형 전기 전도도를 측정하였다. 측정은 $1000^{circ}C$에서 행하였으며 산소 분압은 $10^{-15}$ ~ 1 기압의 범위에서 조절하였다. 첨가된 Ca와 Nb의 농도를 변화시킨 결과, acceptor와 donor의 상호 보상 효과가 나타났다. 즉, Nb에 의한 donor를 보상하는 acceptor가 존재함을 확일하였고, 전도도 곡선의 결함 화학적인 해석에 의하여 Ca가 Ti자리를 치환함을 알았다. 이러한 acceptor의 존재는 ICTS에 의해서도 확인되었다.
The increase in the resistance of $BaTio_{3}$ with addition of Ca is attributed to the formation ofthe acceptor impurity by $CaCa^{2+}$" which substitutes Ti4+. However, some authors suggested that $Ca^{2+}$ can not substitute $Ti^{4+}$ because of its larger ionic radius. In this work, the existence of acceptor by Ca hasbeen studied through the high temperature equilibrium electrical conductivity of $BaTiO_{3}$ codoped with Caand Nb, where Ba/(Ti+Ca+Nb) was kept equal to unity. It was measured at $1000^{circ}C$, and the oxygenpartial pressure was controlled between $10^{-15}$ ~ 1 atm. Changing the amount of added Ca and Nbresulted in the compensation effect between donor and acceptor, i.e., Nb was compensated by the acceptor.And through the defect chemical interpretation of the measured data, it was concluded that Ti canbe substitued with Ca. The existence of such acceptor was reaffirmated by ICTS(Isotherma1 CapacitanceTransient Spectroscopy) measurements.oscopy) measurements.