鍺酸鑭基磷灰石離子導體之晶體結構與電性

Abstract

本研究利用固態反應法製備計量比不同之鍺酸鑭 (La10-xGe6O27-1 5x，x = 0、0 25、0 5、0 75、1)，探討晶體結構與電性之間的關聯，並模擬間隙氧在結構中的移動路徑。 實驗結果顯示 1200°C/3 h 的?燒條件下，所有成分點皆可合成單一相的鍺酸鑭，透過 PDF卡號比對，LGO9、LGO9 25、LGO9 5 為六方晶系 (P63/m)，而 LGO9 75、LGO10 繞射峰數目變多，經比對後屬於三斜晶系的繞射峰，透過晶格常數精算，三軸長度 (a、b、c) 與夾角 (?、β、γ) 皆不相等，結構為三斜晶系 (P?)。透過高溫 XRD 分析，六方晶系成分點在 500°C -800°C 繞射峰無明顯變化，而三斜晶系成分點繞射峰數目有變少的趨勢，其中 LGO9 75 在 600°C - 700°C 已由三斜晶系轉為六方晶系；而 LGO10 並未發生相轉換，結構仍維持三斜晶系。本研究模擬出 5 條間隙氧移動路徑，其中 1 條繞著鍺氧四面體在結構中穿梭；另外 4 條則是繞著通道氧移動，但所有間隙氧移動路徑皆沿 c 軸以類正弦模式傳遞。六方晶系成分點之導電率、間隙氧移動空間皆大於三斜晶系成分點，且導電率與間隙氧移動空間呈正相關，代表間隙氧移動空間越大，導電率越高。

Date of Award	2016 Aug 1
Original language	Chinese
Supervisor	Chi-Yuen Huang (Supervisor)