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M: Metallphysik

M 29: Nanoskalige Materialien III

M 29.2: Fachvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 15:30–15:45, S5.3

Einfluß von Raumladungszonen auf die elektrische Leitfähigkeit nanokristallinen Ceroxids — •Andreas Tschöpe und Rainer Birringer — Technische Physik, Gebäude 43, Universität des Saarlandes, 66041 Saarbrücken

Die elektrische Leitfähigkeit von Ceroxid beruht auf der Bewegung sowohl elektronischer als auch ionischer Ladungsträger (Sauerstoffleerstellen). Durch Variation der Kristallitgröße im Nano- und Mikrometerbereich wurde der Einfluß der Korngrenzen in Ceroxid auf die ionische und elektronische Leitfähigkeit untersucht. Mit geringer werdender Kristallitgröße nimmt die ionische Leitfähigkeit ab, während die elektronische Leitfähigkeit ansteigt. Es wird ein theoretisches Modell vorgestellt, das die Punktdefektthermodynamik der Volumenphase um den Einfluß von Raumladungszonen entlang der Korngrenzen erweitert. Die diesem Modell zugrundeliegende Anreicherung bzw. Verarmung der Ladungsträger in den Randschichten liefert eine konsistente Erklärung der Kristallitgrößenabhängigkeit der beiden partiellen Leitfähigkeiten und deren Aktivierungsenergien.