A6B2O17 (A = Zr, Hf; B = Nb, Ta) 超结构系列中的电荷输运

研究了熵稳定氧化物的电气性质：Zr 6 Nb 2 O 17、Zr 6 Ta 2 O 17、Hf 6 Nb 2 O 17 和 Hf 6 Ta 2 O 17。结果以及产品的电气性质（即 ZrO 2、HfO 2、Nb 2 O 5 和 Ta 2 O 5）使我们假设 A 6 B 2 O 17 家族是一系列混合离子-电子导体。在不同氧分压下对 A 6 Nb 2 O 17 和 A 6 Ta 2 O 17 进行了电导率测试。结果表明，电子参与了 A 6 Nb 2 O 17 的导电，而空穴在 A 6 Ta 2 O 17 的导电中发挥了作用。在 900 °C–950 °C 之间，A 6 B 2 O 17 系统中的电荷输运在氩气气氛中增加。通过 DTA/DSC 结合原位高温 X 射线衍射来识别这种增加的潜在机制。在氩气中进行的原位高温 X 射线衍射未显示任何相变。基于此，假设氧亚晶格的变化是导致高温导电性在 900 °C–950 °C 以上变化的原因。可能是：(i) Nb(Ta) 4+ - 氧空位关联形成/解离，(ii) 氧/氧空位复合物的形成，(iii) 氧空位的排序/无序化，和/或 (iv) 基于氧的超结构一致或不一致转变。需要进行高温中子衍射研究，温度可达 1050 °C，以帮助阐明这种导电性大幅增加的来源.