УМКД "Дефекты и свойства перспективных оксидных материалов"

Уральский государственный университет им. А.М. Горького»
ИОНЦ «Нанотехнологии и перспективные материалы»
Химический факультет
Кафедра физической химии
А.Ю. ЗУЕВ
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ
ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Екатеринбург
2008
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ДИАГРАММА ТОТЭ (SOFC)
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
SOFC ПЛАНАРНЫЙ ДИЗАЙН (РАЗОБРАННЫЙ ВИД)
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МЕМБРАНЫ СО СМЕШАННОЙ
ИОННО-ЭЛЕТРОННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ ДЛЯ ПРОИЗВОДВА
СИНГАЗА
Syngas
CO+H2
pO2=10-20atm
O2-
Air
pO2=0.21atm
VO
Oxygen
lean air
CH4
Steam
h+
e-
O2 reduction catalyst
O2(gas)+4e=2O2-(ads)
Reforming catalyst
CH4+O2=CO+H2
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
МОТИВАЦИЯ
Основные проблемы, стоящие перед химиками, работающими
в области химии твердого тела, являются общими для химиков
вообще, и сводятся к получению материалов с заданными
свойствами. Среди таких свойств можно перечислить: оптические,
сегнетоэлектрические,
эмиссионные,
фотоэлектрические,
пьезоэлектрические, электрофизические, магнитные, механические,
и другие свойства. Некоторые из этих свойств в большей степени
определяются кристаллохимическими особенностями вещества и в
меньшей — дефектами, для других — решающее значение имеют
дефекты, выступающие в роли носителей этих свойств.
По этой причине очень часто такие свойства называют
структурно-чувствительными.
Чтобы решить указанные выше проблемы, нужно уяснить
закономерности возникновения дефектов в кристалле, вскрыть
связи между их природой и концентрацией, а также теми
свойствами, которые они определяют.
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
PEROVSKITE STRUCTURE ABO3
B-cation
A-cation
O2- ion
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
PEROVSKITE STRUCTURE ABO3
B-cation
A-cation
O2- ion
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DIMENSIONAL MODEL OF CHEMICAL EXPANSION OF OXIDES
BASED ON AN AVERAGE CHANGE OF IONIC RADIUS
GENERAL ASSUMPTIONS
A CLOSELY PACKED LATTICE OF OXIDE IS FORMED BY IONS WITH RIGID SPHERES
EXPANSION IN EACH OF THREE SPACE DIRECTIONS IS OF EQUAL VALUE
OXYGEN VACANCY HAS THE RADIUS, WHICH IS IDENTICAL TO THAT OF OXYGEN ION
(c r  c r )

L

L
c r
i i
i0 i
i
0
i0 i
i
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
EXPERIMENTAL SETUP FOR THE CHEMICAL EXPANSION MEASURING
2
1
3
5
4
6
8.
H2O
H2O
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
FURNACE
OXYGEN PUMP & SENSOR
SAMPLE
ALUMINA ROD
THERMOCOUPLE
WATER COOLING
EXPANSION SENSOR
(0.01 μm)
GAS CIRCULATION SYSTEM
7
8
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
EXPERIMENTAL SETUP FOR THE COULOMETRIC TITRATION
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
BUFFER CHAMBER
COULOMETRIC CELL
OXYGEN PUMPS
OXYGEN SENSORS
CONTROLLER OF T & PO2
THERMOCOUPLE
GAS CIRCULATION SYSTEM
FURNACE
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
RAW TRACE OF THE CHEMICAL EXPANSION OF LaCoO3-δ
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
THE CHEMICAL EXPANSION OF LaMnO3-δ VERSUS OXYGEN PARTIAL
PRESSURE
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
COMPOSITIONS AND MODELS OF THE DEFECT STRUCTURE FOR
LANTHANUM CHROMITES
Composition
Temp.
range, K
La0.90Ca0.10CrO3-δ
La0.80Ca0.20CrO3-δ
La0.95Ca0.05Cr0.84Al0.16O3-δ
LaCr0.79Mg0.05Al0.16O3-δ
La0.80Sr0.20CrO3-δ
La0.70Ca0.30CrO3-δ
La0.80Sr0.30CrO3-δ
1173-1373
1173-1373
1173-1373
1173-1373
1173-1373
1173-1373
1173-1373
Reaction
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
OO  2CrCr  VO  1/ 2O2 (g )  2CrCr
La0.80Sr0.20Cr0.97V0.03O3-δ
1173-1373
OO  2VCr  VO  1/ 2O2 (g )  2VCr
CrCr  VCr  CrCr  VCr
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
COMPOSITIONS AND MODELS OF THE DEFECT STRUCTURE FOR
LANTHANUM COBALTITES AND CHROMITES
Composition
LaCo1-xCrxO3-δ
x=0, 0.3
La1-xSrxCoO3-δ
x=0.2; 0.4; 0.7
Temp.
range, K
Reaction


OO  2CoCo
 VO  1 / 2O2 ( g )  2CoCo
1173-1373

/
OO  2CoCo
 VO  1 / 2O2 ( g )  2CoCo


/
2CoCo
 CoCo
 CoCo


OO  2CoCo
 VO  1 / 2O2 ( g )  2CoCo
1073-1373

/
OO  2CoCo
 VO  1 / 2O2 ( g )  2CoCo


/
2CoCo
 CoCo
 CoCo


OO  2MnMn
 VO  1 / 2O2 ( g )  2MnMn
LaMnO3-δ
1073-1373

/
OO  2MnMn
 VO  1 / 2O2 ( g )  2MnMn


/
2MnMn
 MnMn
 MnMn
LaMnO3+δ
La1-(δ/ 3+δ) Mn1-(δ/ 3+δ)O3

///

3OO  6MnMn
 VLa///  VMn
 3OO  6MnMn
1073-1373


/
2MnMn
 MnMn
 MnMn
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Равновесие реакций с участием дефектов
В рамках такого подхода равновесию в реакции
aA  bB  cC  dD
соответствует сокращенное уравнение изотермы химической реакции
GT0   RT ln K ,
где GT , R и T – стандартное изменение функции Гиббса реакции,
0
универсальная газовая постоянная и температура соответственно.
Величина, стоящая под знаком логарифма в (1.6) представляет собой
константу равновесия, зависящую только от температуры и определяемую
как
a Cc a Dd
K a b ,
a Aa B
Где a Ji - равновесная активность J-го участника реакции (1.5) в степени
стехиометрического коэффициента, с которым этот участник входит в
уравнение реакции
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Равновесие реакций с участием дефектов
Прежде всего, отметим, что в силу плотной упаковки кубической
структуры перовскита образование междоузельных дефектов Френкеля
невозможно ни в обеих металлических подрешетках ни в кислородной
подрешетке. Тогда разупорядочение по Шоттки можно записать как
nil  3VO  V A///  VB/// .
Константа равновесия этой реакции
K S  [VO ]3 [V A/// ][V B/// ] .
При повышении температуры и понижении парциального давления
кислорода в газовой фазе, находящейся в равновесии с кристаллом ABO3,
кислород
переходит
из
оксида
в
газовую
фазу,
оставляя
в
его
кристаллической решетке вакансии кислорода. Соответствующую реакцию с
учетом делокализованного состояния электронных дефектов запишем как
1
OO  VO  O2  2e / .
2
Константа равновесия реакции (1.10) записывается как
K1 
[VO ] pO1 /22 n 2
[OO ]
.
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Равновесие реакций с участием дефектов
Константа равновесия реакции собственного электронного разупорядочения
в приближении делокализованных электронов задается уравнением
K i  np .
Комбинируя реакции, можно получить следующую реакцию образования
кислородных вакансий
1
OO  2h   VO  O 2
2
с константой равновесия
Kr 
[VO ] pO1 /22
[OO ] p 2
.
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Равновесие реакций с участием дефектов
Комбинация реакции с реакцией Шоттки дает следующую реакцию
3
O2  3OO  V A///  V B///  6h 
2
с константой равновесия
[V A/// ][VB/// ][OO ]3 h 6
K2 
pO3 2/ 2
Реакцию можно рассматривать как достраивание кристаллической
решетки перовскита на его поверхности с участием атомов A и B при
поглощении кислорода из окружающей газовой фазы.
Условие электронейтральности в данном случае будет иметь вид
3VB  3V A  n  p  2[VO ] .
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Диаграмма Броуэра для ABO3 c дефектной структурой, описанной в приближении
делокализованной природы электронных носителей
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
MANGANITES IN OXYGEN EXCESS REGION
3
O2  6 BB  3OO  VB VA 6 BB
2
Другой особенностью сложных оксидов ABO3±δ со структурой перовскита
является
протекание
реакции
диспропорционирования
заряда
в
подрешетке, которую можно записать как
2 BB  BB  BB/ .
Условие электронейтральности в этом случае записывается как
   
3VB  3VA  BB/  BB ,
а условие сохранения отношения числа узлов кристаллической решетки -
B   B   B   3 3  .

B

B

B
Следует также принять во внимание следующие соотношения
V A  VB 

3

и OO   3 .
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
B-
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
MANGANITES IN OXYGEN EXCESS REGION
Ki  [ M M/ ]  [ M M ]  [ M M ]2 

 3
 6
OO  VA VB BB 
K1 
3

 6
BB  pO22



/
/
2  [ M M ]  [ SrLa ]  [ M M ]
[ M M ]  [ M M/ ]  [ M M ]  1 
 
 
 
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
MANGANITES IN OXYGEN EXCESS REGION
Ki  [ M M/ ]  [ M M ]  [ M M ]2 

 3
 6
OO  VA VB BB 
K1 
3

 6
2
BB  pO2



/
/
2  [ M M ]  [ SrLa ]  [ M M ]
[ M M ]  [ M M/ ]  [ M M ]  1 
 
 
 
 S i H i
K i (T )  exp(

)
R
RT
 S r H r
K r (T )  exp(

)
R
RT
a[ M M/ ]2  b[ M M/ ]  c  0
[ M M/ ]  f1 ( K i , x,  )
log( Po2 )  f 2 ( Ki (T ), K r (T ), x,  )
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
MANGANITES IN OXYGEN DEFICIT REGION
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
MANGANITES IN OXYGEN EXCESS REGION
Образования вакансий кислорода в решетке оксида можно записать с
помощью квазихимической реакции
1
OO  2 BB  O2  VO  2 BB/ .
2
С учетом существования электронных дырок образование кислородных
вакансий может также протекать по реакции
1
OO  2 BB  O2  VO  2 BB
2
Условие электронейтральности записывается теперь как
B   B  2V  ,

B
/
B

O
а закон сохранения отношения числа узлов в B – подрешетке -
B   B   B   1 .

B

B

B
Следует также принять во внимание следующие соотношения
V    и O   3   .

O

O
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR LANTHANUM
COBALTITES AND MANGANITES IN OXYGEN DEFICIENCY REGION


1
0 .5
/ 2
 2
K r  PO 2    [ M M ]  [ M M ] 3    


/
/
2  [ M M ]  [ SrLa ]  [ M M ]


[ M M ]  [ M M/ ]  [ M M ]  1

K i  [ M M/ ]  [ M M ]  [ M M ]2
 S i H i
K i (T )  exp(

)
R
RT
 S r H r
K r (T )  exp(

)
R
RT
a[ M M/ ]2  b[ M M/ ]  c  0
[ M M/ ]  f1 ( K i , x,  )
log( Po2 )  f 2 ( Ki (T ), K r (T ), x,  )
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
DEFECT STRUCTURE MODEL FOR CERIA


1
0.5
/ 2
 2
K r  PO 2    [CeCe ]  [CeCe ] 2    

/
2  p  [CeCe ]


/

[CeCe
]  [CeCe
] 1

/
 1
K i  [CeCe
]  p  [CeCe
]
 S i H i

)
R
RT
 S H r
K r (T )  exp( r 
)
R
RT
K i (T )  exp(
/ 2
/
a[CeCe
]  b[CeCe
] c  0
/
[CeCe
]  f1 ( K i , x,  )
log( Po2 )  f 2 ( Ki (T ), K r (T ), x,  )
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR
La0.80Sr0.20CrO3- И La0.80Sr0.20Cr0.97V0.03O3- at 1000 °C
3.00
3-
2.98
2.96
A. Zuev et al.
Solid State Ionics
2.94
147 (2002) 1
2.92
2.90
obs, La0.8Sr0.2CrO3-
obs, La0.8Sr0.2Cr0.97V0.03O3-
4+
model with constant [V ]
"small polaron" model
4+
model with variable [V ]
-22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2
0
log(PO /atm)
2
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CALCULATED CONCENTRATION OF DIFFERENT DEFECT
SPECIES AS A FUNCTION OF PО2 at 1000°C FOR
La0.8Sr0.2Cr0.97V0.03O3-δ
1.00
0.90
1.00
3+
Cr
4+
Cr 0.95
3+
V
4+
0.90
V
0.85
0.85
0.80
0.80
0.15
0.15
0.10
0.10
0.05
0.05
0.00
0.00
concentration
0.95
-24-22-20-18-16-14-12-10 -8 -6 -4 -2 0
log(PO /atm)
2
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR LANTHANUM COBALTITES
A.Yu. Zuev et al. J. Mat. Sci 42 (2007) 1901
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR LANTHANUM COBALTITES
M. H. R. Lankhorst et al. J. Solid St. Chem 133 (1997) 555
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR LANTHANUM MANGANITE
J. Mizusaki et al. Solid State Ionics 129 (2000) 163
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR LANTHANUM MANGANITE
Original data of Zuev et al. in press
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR CERIA
M. Mogensen et al.
Solid State Ionics
129 (2000) 63
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR CERIA
M. Mogensen et al.
Solid State Ionics
129 (2000) 63
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
MODELING ANALYSIS RESULTS FOR CERIA
M. Mogensen et al.
Solid State Ionics
129 (2000) 63
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION MODEL FOR LANTHANUM CHROMITES
CHEMICAL EXPANSION MODEL FOR LANTHANUM CHROMITES La1-xMxCrO3-δ
Original model of A.Yu. Zuev et al.
( rCr 3  rCr 4  )2
L

L0 ( rCr 4   rCr 3  rLa 3  rM 2  ) x  rCr 3  rLa 3  3rO 2 
CHEMICAL EXPANSION MODEL FOR LANTHANUM CHROMITES La1-xMxCrO3-δ
S. Miyoshi et al. Solid State Ionics 161 (2003) 209
L 4( rCr 3  rCr 4 )

L0
a
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF La1-xCaxCr(Mg)O3-δ
3.5
3.0
L/L0, ‰
2.5
LCC30 J.Electrochem.Soc. 143 (1996) 2919
LCC20 J.Eur. Ceram.Soc. 23 (2003) 3009
LCC20 J.Electrochem.Soc. 143 (1996) 2919
LCC10 J.Eur. Ceram.Soc. 23 (2003) 3009
LCCA ibidem
LCMA ibidem
3.5
3.0
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
L/L0 estimated
1.0
1.0
0.5
0.5
0.0
0.0
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF La1-xSrxCr(V)O3-δ
3.5
L/L0 exper.
LSC20 J.Eur. Ceram.Soc. 23 (2003) 3009
LSCV J.Eur. Ceram.Soc. 23 (2003) 3009
LSC30 J.Electrochem.Soc. 143 (1996) 2919
3.0
L/L0, ‰
3.5
3.0
2.5
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
L/L0 estimated
1.0
1.0
0.5
0.5
0.0
0.0
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION MODEL FOR LANTHANUM MANGANITES
AND COBALTITES
C ( Ki  A( ) )  ( rM 2   rM 4  )( 4 Ki  1)
L

L0 ( rM 4   rM 2   2rM 3 ) Ki  2( rM 4   rM 2   2rLa 3  6rO 2  ) Ki  rLa 3  rM 3  3rO 2
C  2rM 3  rM 2   rM 4
S. Miyoshi et al. Solid State Ionics 161 (2003) 209
_
L 2 r Mn 

L0
a
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF LaMnO3-δ
1.2
L/L=0*10
3
1.0
0.8
0.6
Experimental
1273 K
1323 K
1373 K
Estimated
1273 K
1323 K
1373 K
LaMnO3-
Shogo Miyoshi et al.
Solid State Ionics
161 (2003) 209
973 K
1173 K
1273 K
0.4
0.2
0.0
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF LaMnO3-δ
Original data of Zuev et al. in press
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF LaCoO3-δ
Zuev et al. Solid State Ionics (2008) doi:10.1016/j.ssi.2008.06.001
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF LaCo0.7Cr0.3O3-δ
Zuev et al. Original data, unpublished
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF La1-xSrxCoO3-δ
12 Experimental 1164 K
La0.3Sr0.7CoO3-
La0.8Sr0.2CoO3-
10
3
L*10 /L=0
La0.6Sr0.4CoO3-
8
St. B. Adler et al.
Chem. Mat. 17 (2005) 4537
6
4
Estimated 1164 K
La0.3Sr0.7CoO3-
2
La0.8Sr0.2CoO3-
La0.6Sr0.4CoO3-
0
0.0
0.1
0.2
0.3

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF La0.8Sr0.2CoO3-δ
3
Experimental
1164 K
Estimated
3
L*10 /L=0
2
1
0
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF CeO2-δ
M. Mogensen et al. Solid State Ionics 129 (2000) 63
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF CeO2-δ
15
Experimental
900°C
M. Mogensen et al.
Solid State Ionics
129 (2000) 63
3
dL*10 /L=0
20
10
5
0
0.00
Estimated
900 °C
0.05
0.10
0.15
0.20

ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CHEMICAL EXPANSION OF FeO1+δ (Fe1- δO)
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
CONCLUSIONS
MODELING ANALYSIS WAS CARRIED OUT FOR SEVERAL FLUORITE, NaCl,
AND PEROVSKITE STRUCTURED OXIDES
CHEMICAL EXPANSION MODEL BASED ON THE RELATIVE CHANGE OF
THE MEAN IONIC RADIUS WAS EVOLVED
EXPERIMENTAL DATA ON CHEMICAL EXPANSION AND THOSE
CALCULATED ON THE BASIS OF THE MODEL WERE SHOWN TO COINCIDE
WITH EACH OTHER VERY GOOD FOR La1-xMxCr(Mg,V)O3, LaCo1-xCrxO3,
LaMnO3, La0.8Sr0.2CoO3 , CeO2-x, AND FeO1+δ
DISCREPANCY BETWEEN EXPERIMENT AND MODEL GROWS ALONE
WITH ACCEPTOR IMPURITY IN La1-xSrxCoO3-δ AND SIMULTANEOUS
INCREASE ITS OXYGEN NONSTOICHIOMETRY
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Future prospect
0.125 нм
ДЕФЕКТЫ И СВОЙСТВА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ