Магниторезистивные, термоэлектрические и оптические свойства оксидных материалов с магнитными примесями и кластерами, 1.15 : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. К. Федотов

Abstract

Объект исследования: керамики на основе ZnO и Ca3Co4O9. Цель НИР: исследование влияния легирования на химический и фазовый состав, температурные зависимости электрических свойств керамик, изготовленных по разным технологиям. Методы проекта: структурно-фазовая, электрофизическая и оптическая диагностики образцов. Выявлено, что при использовании процедуры двухэтапного синтеза керамик на основе ZnO размеры гранул снижаются от микрометрового до субмикронного диапазона, а также увеличивается гомогенность распределения легирующих элементов (Fe, Ni, Co); внедрение Fe в решетку ZnO в концентрациях δ < 1 ат.% не изменяет вюрцитный характер структуры, но приводит к сжатию кристаллической решетки; при средних концентрациях железа 1-3 ат.% в керамических образцах (FexOy)10(ZnO)90 формируются вюрцитная фаза Zn1-δFeδO, феррит ZnFe2O4 со структурой шпинели, а также остаточные оксиды железа, использованные в качестве легирующих агентов; керамика Ca3Co4O9 обладала структурой каменной соли; в кристаллической решетке композиционных керамических образцов (FexOy)10(ZnO)90 формируются глубокие донорные центры, предположительно, на основе ионов железа и собственных дефектов оксида цинка; температурные зависимости электросопротивления P(Т) в нелегированном оксиде цинка в диапазоне температур 6 – 300 K характеризуются переменной энергией активации, что указывает на сильно разупорядоченную структуру в керамиках; в керамике Ca3Co4O9 удельная проводимость имеет максимум, а эффект Зеебека увеличивается при увеличении температуры, что указывает на полупроводниковый характер удельной проводимости.