تاثیر فشار اکسیژن بر ساختار، هدایت الکتریکی و نفوذپذیری اکسیژن لایه های نازک Ba0/5Sr0/5Co0/8Fe0/2O3-δ ساخته شده با لایه نشانی لیزر پالسی

در این مقاله، لایه های نازک Ba0/5Sr0/5Co0/8Fe0/2O3-δ (BSCF) روی زیر لایه 3 (STO) SrTiO (100) به روش لایه نشانی لیزر پالسی (PLD) در فشارهای مختلف اکسیژن لایه نشانی شد. برای تهیه لایه های نازک، از نانوذرات پودر BSCF که با روش سل-ژل با هدف کاربرد در ساخت کاتد پیل سوختی اکسید جامد تهیه شدند، استفاده شد. ساختار بلوری نمونه ها توسط پراش پرتو X، (XRD) مطالعه شد. نتایج XRD نشاندهنده ساختار مکعبی برای نمونه حجمی و لایه های نازک بود. مورفولوژی سطح لایه ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد که بیانگر افزایش زبری سطح (RMS) نمونه ها با افزایش فشار اکسیژن بود. اندازه گیری مقاومت الکتریکی به روش چهار نقطه ای برای نمونه حجمی و لایه های نازک، به ترتیب از دمای اتاق تا دمای 600 o C و 800 o C در هوا انجام شد. با افزایش دما تا 400 oC، افت شدید مقاومت نسبت به مقدار اولیه مشاهده شد که توسط مدل جهش پلارون های کوچک قابل توجیه می باشد. انرژی فعالسازی جهش پلارونی از طریق معادله آرنیو س محاسبه شد. همچنین ضریب تبادل سطحی (Kchem) لایه نازک BSCF به روش واهلش رسانندگی الکتریکی در چهار دمای مختلف اندازه گیری شد. نتایج حاصل وجود یک رابطه خطی بین Kchem و معکوس دمای مطلق را پیشنهاد می دهد.