$({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ 고용체의 전기전도도

Study of the Electrical Conductivity of the $({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ Solid Solution

  • 노권선 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 류광선 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 전종호 (건국대학교 이공대학 생화학과) ;
  • 이성주 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 여철현 (연세대학교 이과대학 화학과)
  • 발행 : 19911100

초록

Lead Oxide를 2.5, 5.0, 7.5 및 10.0 mol%를 함유하는 Niobium Oxide-Lead Oxide계의 전기전도도를 2.0${\times}$$10^{-1}$${\sim}$1.0${\times}$$10^{-5}$ atm의 산소 부분압력하에서 700${\sim}$$1100^{\circ}C$의 온도에서 측정하였다. 본 계의 전기전도도는 PbO mol%가 증가함에 따라 감소하며 $10^{-5}$${\sim}$$10^{-1}$ $ohm^{-1}$ $cm^{-1}$ 범위에서 변하였다. 전기전도도의 활성화에너지는 약 1.70 eV이다. 전기전도도의 산소 부분압력 의존성은 높은 산소 부분압력에서는 이온 및 전자 전도성을 가진 혼합 전도체이고 낮은 산소 부분압력에서는 산소 부분압력의 -1/4승에 비례하는 의존성을 가진 n-type 전자 전도성을 나타내고 있다. 그 계의 결합구조와 전기전도 메카니즘을 얻어진 데이타와 관련시켜 논의하였다.

The electrical conductivity of the Niobium Oxide-Lead Oxide systems containing 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 mol% of Lead Oxide has been measured in a temperature range 700${\sim}$$1100^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of 2.0 ${\times}$ $10^{-1}$${\sim}$1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ atm. The electrical conductivities of the system decreased with increasing PbO mol% and varied from $10^{-5}$ to $10^{-1}$ $ohm^{-1}$ $cm^{-1}$. The activation energy for conductivity was about 1.70 eV. The oxygen pressure dependence of electrical conductivity revealed that the system was a mixed conductor between ionic and electronic conductivities at high oxygen pressures and a n-type electronic conductivity with oxygen pressure dependence of -1/4 order at low oxygen pressures. The defect structure and electrical conduction mechanism of the system have been discussed with the data obtained.

키워드

참고문헌

  1. Z. anorg. U. allgem. Chem. v.31 H. Schafer;D. Bergner;R. Gruehn
  2. Naturwissenschaften v.10 R. Gruehn;H. Shafer
  3. Trans. Amer. Inst. Min. Metal. Engrs v.21 P. Kofstad;H. Kjollesdal
  4. J. Res. Nat. Bur. Stand, sec A v.77A no.6 J. L. Waring;R. S. Roth;H. S. Parker
  5. Z. Krist. v.110 M. W. Schafer;R. Roy
  6. J. Cryst. Acad. Sci. USSR v.3 R. A. Z. Vinchuk
  7. Z. Anorg. Allgem. Chem. v.248 G. Bauer
  8. J. Amer. Chem. Soc. v.79 F. Holtzberg;A. Reisman;M. Berry;M. Berkenblit
  9. Acta Cryst. v.17 B. M. Gatehouse;A. D. Wadsely
  10. J. Phys. Chem. Solids v.21 P. Kofstad;P. B. Anderson
  11. Z. Anorg. U. Allgem. Chem. v.31 H. Schafer;D. Bergner;R. Gruehn
  12. J. Mater. Sci. v.17 U. Balanchandran;N. G. Eror
  13. J. Chem. Phys. v.34 E. H. Greener;D. H. Whitmore;M. E. Fine
  14. J. Chem. Phys. v.38 E. H. Greener;G. A. Fehr;W. M. Hirthe
  15. J. Phys. Chem. Solids v.23 P. Kofstad
  16. The Technology of Columbium H. Kling
  17. J. Less-Common Met. v.84 U. Balanchandran;N. G. Eror
  18. J. Chem. Phys. v.37 no.1 R. F. Jannick;D. H. Whitmore
  19. J. Chem. Phys. v.47 no.3 W. K. Chen;R. A. Jackson
  20. J. Phys. Chem. Solids v.25 J. Yahia
  21. J. Phys. Chem. Solids v.28 R. Elo;R. A. Swalin;W. K. Chen
  22. J. Phys. Chem. Solids v.48 no.8 Chul Hyun Yo;Sung Ho Park;Jae Shi Choi;Moo Sil Pyon
  23. L'onde Electrique v.35 J. Laplume