تأثیر اکسید ساماریوم بر ریزساختار و خواص الکتریکی وریستورهای بر پایه اکسید قلع، تهیه شده از نانو پودرهای سنتز شده به روش هم رسوبی

تأثیر اکسید ساماریوم ( ) بر رفتار سینتر، ریزساختار و خواص الکتریکی وریستورهای بر پایه اکسید قلع برای اولین بار در جهان و همچنین در سطح ملی مطرح شد. به همین منظور، تأثیر مقادیر مختلف مولی بر خواص الکتریکی و ریزساختار وریستورهای بر پایه اکسید قلع، تهیه شده به روش مخلوط کردن اکسیدی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. سپس به منظور ایجاد توزیع مناسب افزودنی های مورد استفاده و بهبود ریزساختار و خواص الکتریکی این وریستورها، از نانو پودرهای تهیه شده به روش هم رسوبی شیمیایی جهت ساخت قرص های وریستوری استفاده شد. متوسط اندازه بلورک ها برای نانو پودر sno2، دوپ شده با nb، co و sm، سنتز شده به روش هم رسوبی شیمیایی، کلسینه شده در دمای °c700، به مدت h 2، nm 10 بود. تصویر sem حضور ذرات کروی در محدوده nm 70-45 را آشکار ساخت. الگوهای xrd تنها حضور فاز بلوری sno2، با ساختار تتراگونال را برای نسبت های مختلف اکسید ساماریوم شناسایی کردند. نقش در کاهش اندازه بلورک های نانو پودرهای اکسید قلع، برای اولین بار مطرح شد. قرص های وریستوری به روش سینتر بدون فشار و با استفاده از پودر سنتر شده به روش هم رسوبی شیمیایی تهیه و توسط آنالیز های xrd، sem، eds، tem، sad، نقشه های پرتو x و i-v مورد بررسی قرار گرفتند. افزودنی ضمن به تأخیر انداختن فرآیند سینتر، از رشد سریع دانه ها در مرحله آخر سینتر جلوگیری به عمل آورد. علاوه بر جلوگیری از رشد دانه ها در حین فرآیند سینتر و بهبود ریزساختار، سبب بهبود خواص الکتریکی غیر خطی وریستورهای بر پایه اکسید قلع شد. مقادیر ضریب غیر خطی و میدان الکتریکی شکست وریستورهای با ترکیب ، سینتر شده در دمای 1200، به ترتیب 12 و vcm-1 5920 بود. با افزودن 05/0، مقادیر مذکور به ترتیب به 38 و vcm-1 14300 افزایش یافتند. بررسی های ریزساختاری tem و نقشه پرتو x نشان داد که توزیع نئوبیوم بسیار یکنواخت بوده و هیچ گونه تجمعی از nb در ریزساختار ملاحظه نگردید. کبالت علاوه بر حضور در داخل دانه ها، در برخی نقاط سه گانه تجمع کرد. الگوی پراش الکترونی به دست آمده برای منطقه غنی از کبالت، حضور یک ساختار بلوری در این منطقه را نشان داد که با هیچ کدام از ترکیبات کبالت هم خوانی نداشت. ساماریوم نیز همانند کبالت، علاوه بر حضور در داخل دانه، در برخی از مرزدانه ها تجمع کرد. ضخامت منطقه غنی از ساماریوم nm 65 بود. الگوی پراش الکترونی به دست آمده برای منطقه غنی از ساماریوم، حضور یک ساختار بلوری را در این منطقه نشان داد که به ساختار بلوری sm2sno5 نزدیک بود. حلالیت جزیی ساماریوم در شبکه و سپس جدایش آن در مرزدانه و تشکیل یک فاز مرزدانه ای غنی از ساماریوم سبب بهبود ضریب غیر خطی و میدان الکتریکی شکست ترتیب به 38 و vcm-1 14300 گردید. فازهای دوم تشکیل شده در مرزدانه دارای اندازه نانو بودند.