Abstract
本研究乃以鈦酸鋇缺陷化學之觀點,探討La—Mg同時添加時之室溫電導性,晶粒大小及兩者之間的關係。只添加La時,室溫電導率隨著La含量之增加,出現極大值(〔La□□〕=?0.15mol %),晶粒則在時急遽減小。此結果與文獻相同。室溫電導率與晶粒大小之密切關係歸因於不同La含量之不同缺陷補償機構,即在低含量區域(〔La□□〕≦0.15 mol%)電子補償佔優勢;高La含量域,陽離子空缺補償(Vti)佔優勢。對La—Mg同時添加之鈦酸鋇,在〔La□□〕>0.15 mol%時,隨著Mg之添加,電導性亦出現極大值;晶粒也在此極大值時開始急遽增加。此顯示,與只有La之添加者相似,即電導性與晶粒大小有密切關係。La與Mg對室溫電導性有互相補償之效應。一個受體(Mg)約須兩個施體(La)來補償。對La—Mg同時添加之鈦酸鋇,在電子補償區域,“有效”之施體添加量〔La□□〕—2〔Mg□□〕亦為?0.15 mol %。 由電子顯微鏡觀察粗晶之微造,其晶界有液相存在,而在細晶裡則無。此現象之轉變,與缺陷補償之機構變化相一致。本研究發現,根據缺陷補償機之不同,決定液相生成與否。在陽離子空缺補償之成分(即細晶者),無液相存在之原因,可能係空缺(VTi )可使位罝及電荷保持平衡,而不致於有第二相溶出。相反地,電子補償或淨(Net )受體添加成分(〔La□□〕—〔Mg□□〕≦0),則不能維持位罝之平衡,而使第二相溶出。進一步實驗亦支持,此液相之多寡,隨Mg之添加量增加而增加而增之論點。