還元-再酸化処理を施した(Ba,Sr)TiO_3系セラミックスの室温導電率及びキュリー温度のドナー添加濃度依存性
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概要
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A systematic and comprehensive study has been made on the influence of donor (La) content on the Curie temperature (T_c) and room-temperature conductivity of atmospherically reduced and re-oxidized ceramic bodies with the composition described by Ba_<1-x>La_xTiO_3(BTO) and Ba_<0.8-x>La_xSr_<0.2>TiO_3(BSTO), with x in the range 0-0.0054. The T_c of both materials, when reduced at 1300℃ in Ar, decreased with increasing La content, indicating that oxygen vacancies can be created more easily by reduction at high temperature as the doping concentration of La increases. The room-temperature conductivity for BSTO and BTO materials, reduced at 1350℃ in 95%N_2-5%H_2 and then cooled down to room temperature in the same atmosphere, was found to be significantly different from each other; the conductivity for the former materials showed a value almost twice as large as that for the latter over the whole range of La content. Significant difference has also been found in the decrease trend of room-temperature conductivity for the reduced materials when re-oxidized in air at elevated temperatures in the range 1200-1460℃. BSTO showed higher durability against oxidation than BTO; this may suggest a higher stability of oxygen vacancies formed in BSTO than in BTO. A significantly large decrease of the room-temperature conductivity up to an almost insulating level when reoxidized, resulting from the disappearance of oxygen vacancies, was observed for highly La-doped BTO materials. The results obtained in the present study suggest that (Ba, Sr)TiO_3 ceramics doped with La within 0.2 mol% show a room-temperature conductivity dominated by the donor content, whereas for those with>0.2 mol% La the room-temperature conductivity can be strongly influenced by the form of oxygen vacancies existing in materials and their stability during cooling to room-temperature.
- 社団法人日本セラミックス協会の論文
- 1998-11-01
著者
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