Einfluss des Typs der Akzeptordotierung auf die elektrische Leitfähigkeit von Natrium-Bismuth-Titanat

Eine kombinierte experimentell-theoretische Untersuchung

16.03.2022 von

Feste Lösungen von Natriumbismuttitanat (NBT) gehören zu den leistungsstärksten bleifreien dielektrischen Keramiken, die für die Energiespeicherung geeignet sind. Die Defektchemie von NBT ist jedoch sehr komplex, und Akzeptordotierung kann zu einer unerwarteten und außerordentlich hohen Sauerstoffionenleitfähigkeit führen. Dies kann auf eine nichtlineare Änderung der Bildung von Defektassoziaten zwischen Akzeptor und Sauerstoffleerstelle mit zunehmender Akzeptordotierung zurückgeführt werden. Unter Verwendung verschiedener Akzeptor-Dotanden mit unterschiedlichen Konzentrationen klären wir in dieser Arbeit die Wechselwirkung zwischen Akzeptoren und Sauerstoffleerstellen auf. Mit Hilfe von Gesamtenergieberechnungen basierend auf Dichtefunktionaltheorie und Molekulardynamiksimulationen können die experimentell beobachteten Unterschiede in der Leitfähigkeit erklärt werden.

Die Arbeit ist hier erschienen:

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.117808