Study of the Electrical Conductivity of the $({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ Solid Solution

$({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ 고용체의 전기전도도

  • 노권선 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 류광선 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 전종호 (건국대학교 이공대학 생화학과) ;
  • 이성주 (연세대학교 이과대학 화학과) ;
  • 여철현 (연세대학교 이과대학 화학과)
  • Published : 19911100

Abstract

The electrical conductivity of the Niobium Oxide-Lead Oxide systems containing 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 mol% of Lead Oxide has been measured in a temperature range 700${\sim}$$1100^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of 2.0 ${\times}$ $10^{-1}$${\sim}$1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ atm. The electrical conductivities of the system decreased with increasing PbO mol% and varied from $10^{-5}$ to $10^{-1}$ $ohm^{-1}$ $cm^{-1}$. The activation energy for conductivity was about 1.70 eV. The oxygen pressure dependence of electrical conductivity revealed that the system was a mixed conductor between ionic and electronic conductivities at high oxygen pressures and a n-type electronic conductivity with oxygen pressure dependence of -1/4 order at low oxygen pressures. The defect structure and electrical conduction mechanism of the system have been discussed with the data obtained.

Lead Oxide를 2.5, 5.0, 7.5 및 10.0 mol%를 함유하는 Niobium Oxide-Lead Oxide계의 전기전도도를 2.0${\times}$$10^{-1}$${\sim}$1.0${\times}$$10^{-5}$ atm의 산소 부분압력하에서 700${\sim}$$1100^{\circ}C$의 온도에서 측정하였다. 본 계의 전기전도도는 PbO mol%가 증가함에 따라 감소하며 $10^{-5}$${\sim}$$10^{-1}$ $ohm^{-1}$ $cm^{-1}$ 범위에서 변하였다. 전기전도도의 활성화에너지는 약 1.70 eV이다. 전기전도도의 산소 부분압력 의존성은 높은 산소 부분압력에서는 이온 및 전자 전도성을 가진 혼합 전도체이고 낮은 산소 부분압력에서는 산소 부분압력의 -1/4승에 비례하는 의존성을 가진 n-type 전자 전도성을 나타내고 있다. 그 계의 결합구조와 전기전도 메카니즘을 얻어진 데이타와 관련시켜 논의하였다.

Keywords

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