双晶测量晶界电导率

\(\alpha-Al_2O_3\)

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359646211003526 这个是在\(\alpha-Al_2O_3\)体系里面,直接建立一个bicrystal来测量其晶界电导 也提到了说与\(\Sigma\)值无关 里面的电导率相差了差不多1000倍,activation energy相差几个eV,测量时通过\(^{18}O\)同位素进行测量

\(Ca/Si-MgO\)

https://ceramics-onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/pdf/10.1111/j.1151-2916.1966.tb15411.x 钙或者硅掺杂的氧化镁,这片文章认为晶界处的快速离子传导是因为偏聚segregation而不是晶界本身的性质.

\(Y-\alpha-Al_2O_3\)

https://www-sciencedirect-com.libproxy1.nus.edu.sg/science/article/pii/S1359645407005708 类似作品, 结果是晶界扩散系数比较大,而体积扩散系数在掺杂之前和之后没有变化.很合理,因为Y和Al都是三价所以并没有产生任何空位缺陷.

\(Cr-Ni\)

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/135964549600016X 这个是Cr在Ni双晶中的扩散,是金属体系的. 看起来原理和陶瓷不一样的

\(Y_3Al_5O_{12}\)

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645407005708 这个里面大概用的是210/100 晶界.值得注意的是这个里面双晶的制备方法是通过两个单晶合在一起然后退火.这个的结果是晶界扩散比体扩散快了4.85个数量级

YSZ (\(Y-ZrO_2\))

• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S003810981200539X 这个里面制备的是\(\Sigma 13 (510)\)晶界, TEM认为晶界没有析出相.制备方式是两个单晶切片刨光之后在1873K下连接. 这个实验的结果是认为晶界是阻碍离子传输的.晶界电阻率比bulk高了5个数量级,因为晶界处的氧空位耗尽.这个里面Y含量是8%
• https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-005-2682-4 这个里面制备的是\(\Sigma 5 (210)\)晶界,使用的是10% Y含量.观察认为是Y有明显的偏聚效应.同样的观察认为不存在无定形区域.这里又是说晶界电阻率小了5个数量级