Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Dec 1999)
Mixed conductivity in La(Ga,Mg,Nb)O<sub>3-δ</sub> Perovskites
Abstract
Solid-solution formation has been found in the perovskite-type system LaGa0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ (x = 0 - 0.20). Increasing dopant concentration leads to lower oxygen ionic conductivity and, at temperatures above 1000 K, higher p-type electronic conductivity. Oxygen-ion transference numbers in air were determined to vary in the range 0.78 to 0.96, decreasing with increasing x and temperature. Thermal expansion coefficients of ceramic samples of LaGa0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ were calculated in a temperature range of 300 to 1100 K to be essentially independent of composition, varying in the range (10.0 ± 0.2) x 10-6 K-1. Values of the activation energy for the total electrical conductivity in air are 104-106 kJ/mol in the temperature range 670 - 1000 K and 67 - 76 kJ/mol in the temperature range 1000 - 1200 K. The method of synthesis was found to affect both the symmetry of the perovskite unit cell and phase composition. The presence of second phases led to a dramatic decrease in conductivity.Se ha encontrado la formación de una solución sólida en el sistema LaGa0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ (x = 0 - 0.20). Un aumento de la concentración de dopante lleva a una menor conductividad iónica de oxígeno y a temperaturas superiores a 1000 K, una mayor conductividad electrónica de tipo p. El número de transferencia del ión oxígeno en aire fue determinado y varía en el rango 0.78 a 0.96 disminuyendo con el aumento de x y de la temperatura. El coeficiente de expansión térmico de las muestras cerámicas de LaGa0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ fue calculado en el rango de temperatura de 300 a 1100 k siendo independiente de la composición, y variando en el rango (10.0 ± 0.2) x 10-6 K-1. Los valores de la energía de activación para la conductividad eléctrica total en aire son 104-106 KJ/mol en el rango de temperatura 670-1000 K y 67-76 kJ/mol en el rango de temperaturas 1000-1200 K. Se encontró que el método de síntesis afecta tanto a la simetría de la celda unidad de la red perovskita como a la composición de fases. La presencia de fases secundarias lleva a la disminución dramática de la conductividad.
