تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار، هدایت الکتریکی و نفوذپذیری اکسیژن لایه های نازک ba۰/۵sr۰/۵co۰/۸fe۰/۲o۳-δ ساخته شده با لایه نشانی لیزر پالسی

سمیرا دانشمندی، s daneshmandi isfahan university of technologyدانشگاه صنعتی اصفهان پریسا سهرابی، p sohrabi isfahan university of technologyدانشگاه صنعتی اصفهان مهدی رنجبر، m ranjbar isfahan university of technologyدانشگاه صنعتی اصفهان هادی سلامتی، h salamati isfahan university of technologyدانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در این مقاله، لایه ­ های نازک ba0/5sr0/5co0/8fe0/2o3-δ (bscf) روی زیر لایه 3 (sto) srtio (100) به روش لایه نشانی لیزر پالسی ( pld ) در فشارهای مختلف اکسیژن لایه نشانی شد. برای تهیه لایه های نازک، از نانوذرات پودر bscf که با روش سل-ژل با هدف کاربرد در ساخت کاتد پیل سوختی اکسید جامد تهیه شدند، استفاده شد. ساختار بلوری نمونه ­ ها­ توسط پراش پرتو x ، (xrd) مطالعه شد. نتایج xrd نشاندهنده ساختار مکعبی برای نمونه حجمی و لایه­های نازک بود. مورفولوژی سطح لایه­ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی ( afm ) بررسی شد که بیانگر افزایش زبری سطح (rms) نمونه­ها با افزایش فشار اکسیژن بود. اندازه­گیری مقاومت الکتریکی به روش چهار نقطه­ای برای نمونه حجمی و لایه­های نازک، به ترتیب از دمای اتاق تا دمای 600 º c و 800 º c در هوا انجام شد. با افزایش دما تا 400 ºc ، افت شدید مقاومت نسبت به مقدار اولیه مشاهده شد که توسط مدل جهش پلارون­های کوچک قابل توجیه می­باشد. انرژی فعالسازی جهش پلارونی از طریق معادله آرنیو س محاسبه شد. همچنین ضریب تبادل سطحی ( kchem ) لایه نازک bscf به روش واهلش رسانندگی الکتریکی در چهار دمای مختلف اندازه­گیری شد. نتایج حاصل وجود یک رابطه خطی بین kchem و معکوس دمای مطلق را پیشنهاد می­دهد.