Методы катионного и анионного допирования кислородноионных и протонных проводников

122. КАТИОННОЕ ДОПИРОВАНИЕ2.1. Изовалентное замещениев А- и В-подрешеткахИзовалентное допирование предполагает замещение ионовв А- и (или) В-подрешетках на ионы с той же степенью окисления,что позволяет сохранить исходный уровень вакансий кислорода.Известны исследования по изучению электрических свойств Ga-за-мещенного Ba2In2O5 [26, 27]. Так, в работе [26] рассматриваетсясистема Ba2(In1 –хGaх)2O5 (0.00  x  0.50). Соединения с х  0.25описываются кубической симметрией с пространственной группойPm3m. Данный тип симметрии характерен для них при комнатнойтемпературе, в то время как для недопированного Ba2In2O5 он до-стигается лишь при Т > 1070 °С, когда происходит разупорядоче-ние кислородных вакансий. То есть такое замещение приводит к ста-билизации разупорядоченной структуры индата бария. При этомпараметр кубической ячейки Ba2(In1 –хGaх)2O5 уменьшается с увели-чением концентрации галлия, так как ионный радиус Ga3+ (0.62 Å)меньше, чем In3+ (0.79 Å). Ионы Ga3+ занимают позиции ионов In3+произвольным образом, в результате чего чередование слоев октаэд-ров InO6 и тетраэдров InO4 происходит также в случайном порядке.Исследование температурной зависимости электропроводнос-ти составов Ba2(In1 –хGaх)O5 в сухой атмосфере показало, что наибо-лее высокопроводящим является состав с х = 0.25. При этом доми-нирующей при температуре ниже 930 оС и высоких парциальныхдавлениях кислорода является электронная проводимость р-типа.В работе [27] исследовано влияние допанта на температуру фа-зового перехода методом дилатометрии. Показано, что при введе-нии Ga3+ она уменьшается с 940 °С для Ba2In2O5 до 850 и 450 °Сдля составов Ba2(In0.9Ga0.1)2O5 и Ba2(In0.8Ga0.2)2O5. Данные соеди-нения характеризуются структурой браунмиллерита, в то время каксоставы с х  0.25 имеют структуру перовскита. Таким образом,