تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار، هدایت الکتریکی و نفوذپذیری اکسیژن لایه های نازک Ba0/5Sr0/5Co0/8Fe0/2O3-δ ساخته شده با لایه نشانی لیزر پالسی
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشگاه صنعتی اصفهان
3 دانشگاه صنعتی اصفهان
4 دانشگاه صنعتی اصفهان
doi
چکیده
در این مقاله، لایه های نازک Ba0/5Sr0/5Co0/8Fe0/2O3-δ (BSCF) روی زیر لایه 3 (STO) SrTiO (100) به روش لایه نشانی لیزر پالسی ( PLD ) در فشارهای مختلف اکسیژن لایه نشانی شد. برای تهیه لایه های نازک، از نانوذرات پودر BSCF که با روش سل-ژل با هدف کاربرد در ساخت کاتد پیل سوختی اکسید جامد تهیه شدند، استفاده شد. ساختار بلوری نمونه ها توسط پراش پرتو X ، (XRD) مطالعه شد. نتایج XRD نشاندهنده ساختار مکعبی برای نمونه حجمی و لایههای نازک بود. مورفولوژی سطح لایهها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM ) بررسی شد که بیانگر افزایش زبری سطح (RMS) نمونهها با افزایش فشار اکسیژن بود. اندازهگیری مقاومت الکتریکی به روش چهار نقطهای برای نمونه حجمی و لایههای نازک، به ترتیب از دمای اتاق تا دمای 600 º C و 800 º C در هوا انجام شد. با افزایش دما تا 400 ºC ، افت شدید مقاومت نسبت به مقدار اولیه مشاهده شد که توسط مدل جهش پلارونهای کوچک قابل توجیه میباشد. انرژی فعالسازی جهش پلارونی از طریق معادله آرنیو س محاسبه شد. همچنین ضریب تبادل سطحی ( Kchem ) لایه نازک BSCF به روش واهلش رسانندگی الکتریکی در چهار دمای مختلف اندازهگیری شد. نتایج حاصل وجود یک رابطه خطی بین Kchem و معکوس دمای مطلق را پیشنهاد میدهد.