Abstract
為了提高Y1-xSrxMnO3導電度試以改變不同製備法以求得粉末最佳化和摻入Co兩種途徑。結果顯示，粒徑對Y1-xSrxMn1-yCoyO3導電度影響不大。由XRD結果可知，不同Sr含量的Y1-xSrxMnO3會呈現不同結構，因為Y3+的離子半徑較小，需較大離子半徑的Sr2+含量增加，方使結構由六方晶系轉變為斜方晶系。結構上的差異使得Y0.8Sr0.2MnO3導電度遠小於Y0.6Sr0.4MnO3。根據導電公式可知，同一結構材料的導電度是與電荷載子濃度(n)多寡和傳遞速率(m)快慢有關。其中電荷濃度是由能隙(Eg)大小與有效晶格位置濃度(N)多寡來決定。Eg會隨著Co含量增加而下降；有效晶格位置濃度大小則與材料燒結性質有關。另外一個影響導電度因素是電荷傳遞速率，其與晶格扭曲所致的活化能(Ea)大小有關。Co加入後導致晶格扭曲程度增加，活化能提高。因此，由所增加的電荷載子濃度與晶格扭曲程度大小來決定其組成間的導電度高低。四種製備法中以醋酸鹽-共沉澱法合成的Y1-xSrxMn1-yCoyO3導電性最高、燒結性質佳、grain及grain size相似。因此提高燒結溫度及時間，有助於晶粒成長，使得grain size變大，相對密度由70%增加為94%。因而有效晶格位置濃度增加，導電度亦隨之提高。當Sr和Co摻入後，在高溫下容易生成氧空位(Vo)而減弱B－O的離子鍵結強度，且Mn－O鍵結強度大於Co－O。因此，Y1-xSrxMn1-yCoyO3的熱膨脹係數隨著Sr及Co含量增加而上升。對於Co含量大於Mn的Y1-xSrxMn1-yCoyO3(y=0.6及0.8)材料而言，在高溫時會發生金屬-絕緣體轉變現象，所以，在950℃高溫時，導電度會下降。又因Co=0.6能縮短電荷傳遞距離及有效增加電荷載子濃度，導電度高於Co=0.4。