34快離子導(dǎo)體-wenkub
2022-09-02 00:29:22 本頁面
【正文】 1 固有電導(dǎo)（本征電導(dǎo) ） 提供 載流子由晶體本身 熱缺陷 —— 弗侖克爾缺陷 肖脫基缺陷 晶體的溫度較高時，一些能量較高的的離子脫離格點形成“間隙離子”，或跑到晶體表面形成新的結(jié)點，原來的位置形成空位，從而破壞晶格的完整性，這種與溫度有關(guān)的缺陷稱之為晶體的熱缺陷。 但當(dāng)一些條件改變時，這些離子晶體也能導(dǎo)電。 經(jīng)典離子類載流子導(dǎo)電 天津理工大學(xué) ?離子晶體的離子電導(dǎo)主要有兩類 ： 第一類 ， 固有離子電導(dǎo) （ 本征電導(dǎo) ） ， 源于晶體點陣的基本離子的運(yùn)動 。 本征電導(dǎo)： 由熱缺陷提供載流子形成的電導(dǎo) 天津理工大學(xué) ?弗侖克爾缺陷： 一定溫度下， 格點原子在平衡位置附近振動，其中某些原子能夠獲得較大的熱運(yùn)動能量，克服周圍原子化學(xué)鍵束縛而擠入晶體原子間的空隙位置，形成間隙原子，原先所處的位置相應(yīng)成為空位。 離子的擴(kuò)散過程就構(gòu)成了宏觀的離子 “ 遷移 ” 。 39。cm1, 在 200℃ 時 , σ =108S我們將這類具有優(yōu)良離子導(dǎo)電能力的材料稱做 快離子導(dǎo)體或固體電解質(zhì) ，也有稱作超離子導(dǎo)體。 3. 良好的快離子導(dǎo)體應(yīng)具有非常低的電子電導(dǎo)率 天津理工大學(xué) ? 2 快離子導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)特點 如： 經(jīng)典離子晶體： NaCl AgCl βAgI 載流子濃度 n=～ 1018/cm3 快離子導(dǎo)體： аAgI 載流子濃度 n=～ 1022/cm3 快離子導(dǎo)體載流子濃度比一般離子晶體大了 1000倍。 ? 半徑較大的離子形成剛性晶格， 離子占據(jù)固定位置。 ?正常固體熔化時，正、負(fù)離子均轉(zhuǎn)化為無序狀態(tài)，電導(dǎo)率增加。 ④ 傳導(dǎo)離子的間隙位之間勢壘不能太高，傳導(dǎo)離子在間隙位之間可以比較容易躍遷。 天津理工大學(xué) 傳導(dǎo)離子 結(jié)構(gòu)類型 示 例 O2離子 螢石型 ZrO2基固溶體， ThO2基固溶體 HfO2基固溶體， GeO2基固溶體 Bi2O3基固溶體
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