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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 25, Number 4
JKCSEZ 25(4)
August 20, 1981 

Electrial Conductivity of Oxidized Pure and Ni-Doped SrTiO3 Single Crystals

산화된 SrTiO3 및 니켈도프된 SrTiO3 단결정의 전기전도도
Keu Hong Kim, Jae Shi Choi

김규홍, 최재시
순수한 SrTiO3 및 Ni 도프된 SrTiO3 단결정을 산화하여 700∼1200℃ 및 10-8∼10-1 atm의 온도 및 산소압력에서 산소압력의 함수로서 전기전도도를 측정하였다. 일정한 산소압력에서 전기전도도 값을 온도의 역수에 대하여 도시한 결과 직선관계를 나타내었으며 그 기울기로 부터 구한 활성화 에너지 값들은 순수한 SrTiO3,에 대하여 1.34eV이며 Ni-doped SrTiO3에 대하여 1.06eV이다. 일정한 온도에서 전기전도도 값을 산소분압에 대하여 도시한 결과 주어진 온도 범위에서 전기전도도의 산소압력 의존도가 -1/5.6∼-1.62로 나타났다. 실험치와 이론적으로 해석한 전기전도도의 산소 압력 의존성으로 부터 산소공위결합모델을 산화된 SrTiO3와 Ni-doped SrTiO3 단결정에 이용할 수 있음을 알게 되었다. 주어진 온도 및 산소압력 범위에서 전기전도 메카니즘이 각각 제안되었다.

The electrical conductivities of oxidized pure and Ni-doped SrTiO3 single crystals were measured as a function of the oxygen partial pressure(PO2) at temperature from 700 to 1200℃ and PO2 of 10-8 to 10-1 atm. Plots of log σ vs. 1/T at constant PO2 were found to be linear, and the activation energies obtained from the slopes of these plots have an average value of 1.34 eV for oxidized pure and 1.06 eV for oxidized Ni-doped SrTiO3 single crystals at PO2's between 10-8 to 10-1 atm. The log σ vs. log PO2 curves at constant temperature were found to be linear with an average slope of -1/5.6 ∼ -1/6.2 in the PO2 ranges. From the agreement between experimental and theoretically predicted values for the electrical conductivity dependences on PO2, an oxygen vacancy defect model was found applicable to oxidized pure and Ni-doped SrTiO3 single crystals over the temperature range, 700~1200℃. Conduction mechanisms were proposed to explain the dependences of electrical conductivity on temperature and PO2.

236 - 245
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