Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

сорбированной Н 2 О. Такая динамика наблюдается для всех исследованных образцов без исключения. Данная тенденция наблюдается примерно до ~ 415 K, после чего начинается уменьшение импеданса. На рисунке 1, б представлен годограф комплексного импеданса, полученный при 791 K, для керамического образца № 2. При этом видно, что с повышением температуры и, соответственно, ионной компоненты проводимости в низкочастотной области проявляется второй релаксационный процесс Дебаевского типа в виде дуги полуокружности, обусловленный поляризацией электродов. Данный низкочастотный релаксационный процесс в виде дуги полуокружности хорошо разрешен для образца № 2 с размерностью зерен керамики менее 1 0 мкм. У образцов, чей размер зерна более 10 мкм, в низкочастотной области даже при высоких температурах (~ 800 K) данный релаксационный процесс плохо разрешен. Для них характерно наличие не дуги полуокружности, а наличие низкочастотного «хвоста» (рис. 1 , в), характеризующего электрические свойства приконтактных областей исследуемой керамики. Наличие низкочастотных «хвостов» является следствием образования двойного электрического слоя вблизи электродов. Поскольку релаксация процесса ионной миграции протекает достаточно медленно, он доминирует в импедансе при низких частотах. Рис. 1. Диаграммы комплексного импеданса керамических образцов LiNbO3: а — образец № 2, диаграмма получена при 289 K, б — образец № 2, диаграмма получена при 791 K, в — образец № 1, диаграмма получена при 791 K Более того, у образцов с размером зерен менее 5 мкм кроме релаксационного процесса в области низких частот начинает проявляться ещё один релаксационный процесс — в области высоких частот (рис. 2). По всей видимости, с уменьшением размера зерен керамики высокочастотная дуга разрешается, т. е.становится возможным выделить отдельный вклады в общую электропроводность:вклад объема зерен и вклад границ зерен. 1п{оТ),Ом' мК О 2 4 б 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Z ’, 10 О м т, и г'к '1 Рис. 2. Диаграмма комплексного импеданса керамического Рис. 3. Температурные зависимости LiNbO 3 (образец № 3), на которой указаны частоты (Гц). статической удельной проводимости Диаграмма получена при 794 K керамических образцов LiNbO 3 Путем анализа диаграмм комплексного импеданса для каждого образца были определены значения удельной статической проводимости во всём исследованном диапазоне температур. Температурные зависимости удельной статической проводимости asv(I) удовлетворяет закону Аррениуса только в высокотемпературной области и имеет монотонный вид: оТ = Лоех р ( - - ^ ) . В керамических образцах электропроводность может осуществляться по границам зерен, поскольку граница зерен представляет собой по сути макродефект, обладающий огромным количеством точечных дефектов, обрывов связей и пр. По температурным зависимостям удельных статических проводимостей были определены энтальпии активации носителей заряда. Энтальпии активации для статической удельной проводимости по объёму зерен лежат, как правило, в диапазоне На = 0,9—1,0 эВ. Эти величины свойственны объемной ионной проводимости. Величины энтальпии активации носителей заряда (ионной проводимости) по границам зерен, как правило, лежат в диапазоне На = 0,5-0,9 эВ. Сопоставляя данные по удельной статической 614