مقاله تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار و هدایت الکتریکی لایههای نازک Ba0.5Sr0.5Co0.8 Fe0.2O3-? در لایهنشانی لیزر پالسی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار و هدایت الکتریکی لایههای نازک Ba0.5Sr0.5Co0.8 Fe0.2O3-? در لایهنشانی لیزر پالسی دارای ۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار و هدایت الکتریکی لایههای نازک Ba0.5Sr0.5Co0.8 Fe0.2O3-? در لایهنشانی لیزر پالسی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار و هدایت الکتریکی لایههای نازک Ba0.5Sr0.5Co0.8 Fe0.2O3-? در لایهنشانی لیزر پالسی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله تأثیر فشار اکسیژن بر ساختار و هدایت الکتریکی لایههای نازک Ba0.5Sr0.5Co0.8 Fe0.2O3-? در لایهنشانی لیزر پالسی :

مقدمه

پیلهای سوختی ابزاری مؤثر برای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی هستند که به علت بازده بالا و آلودگی زیست محیطی و صوتی پایین توجه زیادی را به خود جلب کردهاند]۱.[

در بین انواع مختلف پیلهای سوختی، پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) با داشتن مزایایی از قبیل توان تبدیل انرژی بالا و

همچنین امکان استفاده از انواع سوختها به واسطهی دمای کاری بالا، از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد]۲.[
پیلهای سوختی اولیه در دمای بالا (۸۰۰-۱۰۰۰ C) کار می-

کردند. هرچند دمای کاری بالا، در افزایش سرعت واکنشهای الکترود و کاهش مقاومت اهمی پیل مفید است، احتمال انجام واکنشهای مضر بین اجزاء پیل، نیاز به استفاده از روابط میانی فلزی گران قیمت را بیشتر میکند. بنابراین تلاش برای کاهش دمای کاری این نوع پیل سوختی، بطوریکه از عملکرد آن کاسته

۲

نشود، افزایش یافته است. یکی از راههای کاهش دما انتخاب مواد جایگزین مناسب برای ساخت اجزای پیل سوختی است.

یکی از اجزای اساسی پیل سوختی، کاتد است که مهمترین خاصیت آن رسانندگی الکترونی بالا و رسانندگی یونی کافی است.

بعلاوه، الکترود پیل سوختی اکسید جامد باید ساختاری متخلخل داشته باشد تا واکنشدهندهها را به محلهای واکنش منتقل کند]۳.[

کاهش دمای کاری SOFC تا ۵۰۰-۷۵۰ C اجازه انتخاب بیشتری را برای مواد کاتدی فراهم میکند. در بین انواع مختلف موادی که رسانندگی الکترونی ویونی آمیخته دارند، موادی با ساختار پروسکایتی ABO3 گونه خواص رسانندگی خوبی از خود نشان میدهند]۴.[ مطالعات متعدد روی موادی که رسانندگی الکترونی و یونی آمیخته دارند، BSCF را کاندیدای امیدبخشی برای کاتد پیل سوختی اکسید جامد دمای میانی معرفی نموده است]۵ و۶.[

یکی از روشهای افزایش سطوح واکنش و در نتیجه کاهش مقاومت اجزای پیل و بهبود عملکرد آن، ساخت آن بصورت لایه نازک است. لایهنشانی لیزر پالسی یکی از روشهای مؤثر لایه-

نشانی است. در این روش عوامل مختلفی چون دمای زیرلایه، انرژی لیزر و فشار اکسیژن بر خصوصیات فیزیکی لایه تأثیرگذار است. در این مقاله به بررسی تأثیر فشار اکسیژن روی خواص ماده کاتدی BSCF خواهیم پرداخت.

آماده سازی و تهیه نمونهها

در ابتدا نمونه پودری BSCF به روش سل- ژل ساخته شد.

در این روش از نمکهای نیتراتی ,Sr(NO3)2 ,Ba(NO3)2

EDTA ,Co(NO3)2 ,Fe(NO3)3 و اسید سیتریک برای ساخت ماده استفاده شد. ساختار بلوری نمونه توسط دستگاه پراش پرتو X

(XRD) با طول موج ۱/۵۴۶۹ از چشمهی CUK مدل (XPERT)، مطالعه شد. پس از ساخت هدف متشکل از پودر BSCF فوق لایه نازکهای BSCF به روش لایه نشانی لیزر پالسی (PLD) بر روی زیرلایههای STO (100) در گسترهی دمایی ۵۰۰ تا ۷۰۰ C ودر فشارهای در فشارهای ۱۰۰، ۲۰۰و ۳۰۰ mTorr اکسیژن، لایهنشانی شدند. در ابتدا محفظه تا فشار زمینهی ۱/۵×۱۰-۵ Torr خلأ و سپس گاز اکسیژن وارد محفظه شد. پرتو یک لیزر اگزایمر (KrF)، با طول موج ۲۴۸ nm و انرژی

حدود ۳۶۰ mj . Pulse-1 بر روی هدف در درون محفظه متمرکز شد. فاصله هدف تا زیر لایه ثابت و برابر ۶۵mm میباشد.

بررسی توپوگرافی و زبری سطح لایهها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مدل Veeco صورت گرفت. اندازهگیری مقاومت برحسب دما به روش چهار نقطهای برای نمونه پودری و لایه نازکها تا دمای کاری پیل سوختی انجام شد.

بحث و نتایج

خواص ساختاری

شکل (۱) الگوی XRD نمونه پودری BSCF همراه با اندیسهای میلر و لایههای تهیه شده در فشارهای مختلف را نشان میدهد. با استفاده از تحلیل دادهها با نرمافزار Full-Prof مشخص شد که نمونهی پودری تک فاز و دارای ساختار پروسکایت مکعبی است و در گروه فضایی pm-3m قرار دارد. پارامتر شبکه بدست آمده، a= 3/9875 میباشد