تاثیر فشار اکسیژن بر ساختار، هدایت الکتریکی و نفوذپذیری اکسیژن لایه های نازک Ba۰/۵Sr۰/۵Co۰/۸Fe۰/۲O۳-δ ساخته شده با لایه نشانی لیزر پالسی

در این مقاله، لایه ­ های نازک Ba۰/۵Sr۰/۵Co۰/۸Fe۰/۲O۳-δ (BSCF) روی زیر لایه ۳ (STO) SrTiO (۱۰۰) به روش لایه نشانی لیزر پالسی ( PLD ) در فشارهای مختلف اکسیژن لایه نشانی شد. برای تهیه لایه های نازک، از نانوذرات پودر BSCF که با روش سل-ژل با هدف کاربرد در ساخت کاتد پیل سوختی اکسید جامد تهیه شدند، استفاده شد. ساختار بلوری نمونه ­ ها­ توسط پراش پرتو X ، (XRD) مطالعه شد. نتایج XRD نشاندهنده ساختار مکعبی برای نمونه حجمی و لایه­های نازک بود. مورفولوژی سطح لایه­ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM ) بررسی شد که بیانگر افزایش زبری سطح (RMS) نمونه­ها با افزایش فشار اکسیژن بود. اندازه­گیری مقاومت الکتریکی به روش چهار نقطه­ای برای نمونه حجمی و لایه­های نازک، به ترتیب از دمای اتاق تا دمای ۶۰۰ º C و ۸۰۰ º C در هوا انجام شد. با افزایش دما تا ۴۰۰ ºC ، افت شدید مقاومت نسبت به مقدار اولیه مشاهده شد که توسط مدل جهش پلارون­های کوچک قابل توجیه می­باشد. انرژی فعالسازی جهش پلارونی از طریق معادله آرنیو س محاسبه شد. همچنین ضریب تبادل سطحی ( Kchem ) لایه نازک BSCF به روش واهلش رسانندگی الکتریکی در چهار دمای مختلف اندازه­گیری شد. نتایج حاصل وجود یک رابطه خطی بین Kchem و معکوس دمای مطلق را پیشنهاد می­دهد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، کاتد ، لایه نازک ، لایه نشانی لیزر پالسی