Abstract
It was grown Cubic $ZrO_2(10 mol% Y_2O_3)$ single crystals doped with 1 wt% rare earth metal oxides (RE=Ce, Pr, Nd, Eu, Er) by Skull method. It was investigated electrical properties on (111) plane of grown single crystals by Impedance Spectroscopy. It was potted relation between temperature and electrical conductivities and observed the transition at $약300-400^{\circ}$ It was obtained activation energy on the migration of oxygen vacancy between low temperature (before the transition) and high temperature (after the transition till ${\11}500^{\circ}$) and its difference can be seen the activation energy of the formation of oxygen vacancies by break up defect complexes. It was obtained the activation energy according as add yttria and rare earth metal oxides and discussed ionic conduction mechanism. Grown single crystals showed Ce: orange - red, Pr: golden - yellow, Nd: lilac, Eu: light pink, Er: pink due to dopant effect from the light absorption data in the visible range.
희토류 금속 산화물(RE=Ce, Pr, Nd, Eu, Er)을 1wt% 첨가한 큐빅 $ZrO_2(10 mol% Y_2O_3)$단결정을 스컬법으로 육성하였다. 육성된 단결정의 (111) 면에서의 임피던스 분석에 의한 전기적 성질을 조사하였다. 낮은 온도($500^{\circ}C$)에서 온도와 전기전도도와의 관계를 plot하였으며 $약300-400^{\circ}C$ 사이에서 전이를 관찰하였다. 저온 (전이전)과 고온(전이후 $50^{\circ}C$까지)산소 vacancy 이동에 관한 활성화 에너지를 구하였으며 전이로 인한 활성화 에너지의 차이는 안정제로 첨가한 이트륨 이온과 희토류 dopant 그리고 산소 vacancy와의 defect complexes를 붕괴하고 이온전도에 참여하게되는 산소 vacancy 형성에 관한 활성화 에너지로 볼 수 있다. yttria가 첨가됨에 따라, 또 희토류 산화물들의 첨가에 따른 활성화 에너지를 구하였으면 이온전도기구를 논의하였다. 육성된 단결정들은 첨가된 dopantdp 기인하여 Ce은 orang-red, Pr은 golden-yellow, Nd는 lilac, Eu는 옅은 pink, Er은 pink색으로 발현하였으며 가시광선 영역에서 광흡수 결과로서 나타내었다.