Abstract
The x values and electrical conductivity of the nonstoichiometric compound NbO$_x$ have been measured in a temperature range 700$^{\circ}C$ to 1100$^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of 2 ${\times}$ 10$^{-1}$ ∼ 1 ${\times}$ 10$^{-5}$ atm. The NbO$_x$ is a stoichiometrical compound of Nb$_2$O$_5$ under oxygen partial pressure higher than 1.0 ${\times}$ 10$^{-2}$ atm at the above temperature range. The x values were found to vary between 2.48491 and 2.49900 in a temperature range 700$^{\circ}C$ to 1100$^{\circ}C$ under oxygen partial pressure lower than 1 ${\times}$ 10$^{-3}$ atm. The enthalpy of the formation for x' in NbO$_{2.50000-x'}$(${\Delta}H_f$) increased of 15.98 to 17.26 kcal/mol under the conditions. The electrical conductivity (${\sigma}$) of the oxide varied from 10$_4$ to 10$_1$ ohm$_1$cm$_1$ in the above conditions. The activation energy for the conduction was about 1.7 eV. The oxygen pressure dependency of the conductivity (or 1/n value) was about -1/4. The nonstoichiometric conduction mechanism of the oxide has been discussed with the x' values, the ${\sigma}$ values, and the thermodynamic data.
비화학양론적 화합물 NbO$_x$의 x값과 전기 전도도를 2 ${\times} 10 ^{-1}{\sim}1{\times}10^{-5}$ atm의 산소 압력 범위와, 700 ~ 1100$^{\circ}C$의 온도 범위에서 측정하였다. 1 ${\times}$ 10$^{-2}$ atm 이상의 산소 압력 범위에서 NbO$_x$는 화학양론적인 조성인 Nb$_2$O$_5$를 갖는다. x값은 1 ${\times}$ 10$^{-3}$ atm 이하의 산소 압력 범위와 700 ~ 1100$^{\circ}C$의 온도 범위에서 2.48491 ∼ 2.49900 이었다. 그 조건에서 NbO$_{2.50000-x'}$에서 x'의 생성 엔탈피(${\Delta}H_f$)는 15.98에서 17.26kcal/mol로 증가하였으며, 산화물의 전기 전도도는 10$^{-4}$에서 10$^{-1}{\Omega}^{-1}$cm$^{-1}$까지 변하였다. 전기 전도도(${\sigma}$)의 활성화 에너지는 약 1.7 eV이고 산소 압력 의존성(또는 1/n값)은 -1/4 이다. x값, ${\sigma}$값 및 열역학적 data로부터 산화물의 비화학양론적 전도 메카니즘을 논의하였다.