Low field DC conduction in yttria-stabilized zirconia

Experimental measurements of the low field d.c. conduction in both polycrystalline and single crystal yttria-stabilized zirconia are presented. Comparison shows that conduction in the single crystal material is little different from the polycrystalline counterpart. Results were obtained on a range of polycrystalline samples having yttria molar compositions between 5 and 20%, across the zirconia rich cubic fluorite phase boundary, and the conductivity shown to decrease with increasing penetration into the single phase field. This behaviour is discussed in terms of association of vacancies with cationic defects, and it is suggested that a concentration dependence on the activation energy for vacancy motion is not inconsistent with experimental observation. Ergebnisse von Messungen der Gleichstromleitfähigkeit bei niedrigen Feldern werden für polykristalline und einkristalline Yttriaproben, die mit Zirkonia stabilisiert waren, angegeben. Der Vergleich zeigt, daß die Leitfähigkeit im einkristallinen Material sich nur wenig von der des polykristallinen Materials unterscheidet. Ergebnisse an polykristallinen Proben mit molarer Zusammensetzung zwischen 5 und 20% über die zirkoniareiche kubische Fluoritphasengrenze hinaus werden erhalten und gezeigt, daß die Leitfähigkeit mit zunehmendem Eindringen in das Einphasenfeld abnimmt. Dieses Verhalten wird mit der Annahme einer Assoziatbildung von Leerstellen und Kationendefekten diskutiert, und es wird darauf hingewiesen, daß eine Konzentrationsabhängigkeit der Aktivierungsenergie für Leerstellenwanderung den experimentellen Ergebnissen nicht widerspricht.