YAlO3的体色与缺陷平衡的关系
Correlation Between the Body Color of YAlO3 and Its Defect Equilibrium
作者单位E-mail
刘勇 陕西省大分子科学重点实验室, 陕西师范大学化学与化工学院, 西安 710062  
刘天慧 陕西省大分子科学重点实验室, 陕西师范大学化学与化工学院, 西安 710062  
毕淑娴 宁夏大学化学化工学院, 银川 750021  
安炜 北京大学物理学院, 北京 100871  
李国宝 稀土材料化学与应用国家重点实验室, 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100871  
田光善 北京大学物理学院, 北京 100871  
焦桓 陕西省大分子科学重点实验室, 陕西师范大学化学与化工学院, 西安 710062 jiaohuan@snnu.edu.cn 
荆西平 稀土材料化学与应用国家重点实验室, 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100871 xpjing@pku.edu.cn 
摘要: 利用固相扩散法在1 450 ℃下制备了YAlO3粉末样品和陶瓷片样品,并在不同温度和不同气氛(air, O2 or N2)下对样品进行退火处理调制了其缺陷浓度.基于漫反射光谱和交流阻抗谱分析了YAlO3样品的体色与其缺陷浓度之间的关系.研究结果表明YAlO3具有p型导电机理,其浅棕色体色是由阳离子空位引起的.在高温和氮气氛下处理该材料其缺陷浓度减少,体色变浅.第一性原理计算结果认为YAlO3中的主要缺陷应该是铝空位VAl×.
关键词: YAlO3  体色  阳离子空位  漫反射光谱  交流阻抗谱
基金项目: 国家自然科学基金(No.21371015)资助项目.
Abstract: Powder and pellet samples of YAlO3 with various defect concentrations were prepared using conventional solid state reactions at 1 450 ℃, followed by annealing in air, O2 or N2 atmospheres at various temperatures. The correlation between the body-color of the samples and the defect equilibria was investigated by diffuse-reflection spectra and AC impedance data. The results indicate that YAlO3 has p-type conduction and its light-brown body-color is caused by the cation vacancies. Annealing YAlO3 at high temperature in N2 atmosphere may reduce the defect concentration and the body-color. By the first-principle calculations, it is proposed that the Al vacancies VAl× may be the dominant defects in YAlO3.
Keywords: YAlO3  body-color  cation vacancy  diffuse~reflection spectrum  AC impedance
投稿时间:2015-07-24 修订日期:2015-12-15
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刘勇,刘天慧,毕淑娴,安炜,李国宝,田光善,焦桓,荆西平.YAlO3的体色与缺陷平衡的关系[J].无机化学学报,2016,32(3):491-498.
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