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第六卷第一期无机材社学报. , .
年月.
施主掺杂陶瓷的正电子湮没研究
张绪礼周国良谭德生邓传益
华中理工大学
摘翼
在常温下僦量了不司施主含量的打陶瓷呐正电子寿命措。按照正电子理论对实结果进行了分析讨
论。结果表瞩, 自由镪空位的正电子牟每强度睫施主含量的增加而经历一极大值。因而,当施主含量小于某一
值时, 自由镪空位浓度道施圭掺杂量昀增加而增加;超过最大值舌自由钡空位被度随施主含量增加而减少.
并逐步趋于平缓。这一事宴强烈地支持了复合缺陷模型。
关键词:陶瓷自由钡空伍; 正电于湮没, 正电子寿命强度施主
浓度复合缺陷
一
、绪言
· 如所周知, 施主掺杂的。陶瓷其室温电阻率随施主含量的增加呈现一形变化
关系。对此异常现象,许多人“提出了理论模型来进行解释。我认为, 其中较合理的
模型是由提出, 并经修正后的复台缺陷模型。此楼型认为, 在掺杂浓度较低的
样品中, 。陶瓷晶体内主要是准自由电子补施主杂质, 钡空位浓度较低。钡空位
浓度随施主含量增加而增加; 在施主掺杂量较高的样品中, 陶瓷晶粒体内主婺是钡空位补
偿施主杂质, 钡空位的浓度较高。它们在库含引力的作用下易于与电离施主缔合生成复合
缺陷, 从而促使大量的镀空位产生, 并抑制了准自由电子浓度, 使室温电槌率上升此模
型从微观上舍理地解释了形特睦曲线,但直接的实验证据却迄未获得。
正电子湮没寿命对氧化物中的缺陷非常敏感。不同的缺陷结构具有不同的寿命·
.首次报导了施主掺杂。晦瓷的正电子娅没特性, 但其施主掺杂量远大于
形曲线出现对的施主含量。由于。陶瓷中自由钡空缸帮复台缺陷中的钢空位有不
同的局域态, 因而具有不同的寿命。所以可通过分析不同施主含量试样的正电子谱来判断
施主掺杂量较高时有无复合漱陷。
二、实验与结果
。其分别为、·、·、·、:·,
. 。按常规陶瓷工艺将各配料球磨、烘干、过筛、予烧℃, ,然后再球磨,
擞干、压制成型, 最后在/下饶结, 再淬火至室温。
年月目收到初稿, 月日修叵。
奉讲究显中国国家自然科学基金炎动
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§ 无机材料学报卷
用数字万用表测量各样品的室温电阻率, 其结果如图所示。可见各样品的电阻率与
施主含量的关系呈形曲线。将样品两面抛光。然后放到美国公司生产的正电
子湮没仪上测量。样品的放置采用“夹馏”结构方式, 总计数为。。测量时室温与±
℃.所测得的陶瓷正电子谱用标准正电子寿命多指数程序拟台,结果如表所
示。其中., 。为三寿命谱成份寿命值,、、分别为三成份寿命所对应的强度。
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斟陶瓷的室温电阻图,陶瓷中自由钡空泣的正
率与施主含量的关系电子寿命强度与施主含量的关系
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三、分析与讨论
表中值较大,其寿命强度仅占左右,归因于放射源帮夹具的湮没。、