Donatordotierungen im Strontiumtitanat : Elektrische Eigenschaften und modellhafte Beschreibung

Title data

Moos, Ralf:
Donatordotierungen im Strontiumtitanat : Elektrische Eigenschaften und modellhafte Beschreibung.
Düsseldorf : VDI-Verlag , 1994 . - 164 p. . - X, 154 S. - (Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 5, Grund- und Werkstoffe, Kunststoffe ; 362 )
ISBN 3-18-336205-8
( Doctoral thesis, 1994, Universität Karlsruhe (TH))

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In der Elektrotechnik besitzen donatordotierte Titanatkeramiken ein weites Anwendungsgebiet. Entscheidend für ihre elektrischen Eigenschaften bei Raumtemperatur sind Gitterdefekte, die sich beim Sintern in Abhängigkeit von der eingewogenen Dotierung und von den Sinterparametern einstellen. Die Abhängigkeit der Defektkonzentration vom Sauerstoffpartialdruck (pO₂) wird auch für die Anwendung als resistiver Sauerstoffsensor ausgenutzt. Um die Auswirkungen von Donatordotierungen auf die Titanate quantitativ beschreiben zu können und um die Möglichkeiten eines gezielten "ceramic engineering" zu eröffnen, wurden elektrische Untersuchungen (Leitfähigkeit, Thermokraft und Hallkoeffizient als Funktion von pO₂ und Temperatur) an einer für die donatordotierten Titanate typischen Modellsubstanz, dem lanthandotierten Strontiumtitanat, Sr₁-xLaxTiO₃, durchgeführt. Damit konnte der Einfluß von Donatordotierungen auf das Hochtemperaturgleichgewicht und auf die Einstellkinetik in diesen Titanaten verstanden und modellhaft beschrieben werden. Mit diesem Modell konnten auch die Transporteigenschaften um Raumtemperatur erklärt werden, sofern es sich um Volumeneigenschaften handelte. Einflüsse von barrierenartigen Korngrenzschichten wurden durch ein spezielles Verfahren eliminiert. Zusätzlich wurde der Einfluß extrem hoher Defektkonzentrationen auf den Kristallaufbau und auf die Transporteigenschaften untersucht.