Sn^(4+)掺杂LaNbO_4陶瓷的组织结构及导电性能研究

本文采用高温固相反应法制备了Sn4+掺杂LaNbO4陶瓷粉体,随后对块体的成型及烧结工艺进行优化,对组织结构、导电性能和化学稳定性进行了测试分析,最后利用第一性原理计算对水蒸气条件下的导电机理进行了研究。态密度结果、能谱成分分析及导电性能测试结果显示Sn4+的最适宜掺杂量为0.5~1at.%。当Sn4+掺杂量为0.5at.%时,LaNbO4陶瓷具有最高的电导率,且为纯质子导电机制。LaNbO4陶瓷具有良好的化学稳定性,且Sn元素的掺入未对LaNbO4陶瓷的化学稳定性产生影响。第一性原理计算结果显示水分子在含氧空位的LaNbO4(010)表面上方会自发解离为质子和羟基,且倾向于在氧空位上方发生解离。