• 한국세라믹학회지
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• 제53권3호
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• pp.301-305
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• 2016

We investigate proton conduction in a nonstoichiometric ${\Sigma}3$ $BaZrO_3$ (210)[001] tilt grain boundary using density functional theory (DFT). We employ the space charge layer (SCL) and structural disorder (SD) models with the introduction of protons and oxygen vacancies into the system. The segregation energies of proton and oxygen vacancy are determined as -0.70 and -0.54 eV, respectively. Based on this data, we obtain a Schottky barrier height of 0.52 V and defect concentrations at 600K, in agreement with the reported experimental values. We calculate the energy barrier for proton migration across the grain boundary core as 0.61 eV, from which we derive proton mobility. We also obtain the proton conductivity from the knowledge of proton concentration and mobility. We find that the calculated conductivity of the nonstoichiometric grain boundary is similar to those of the stoichiometric ones in the literature.

• 한국재료학회지
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• 제1권1호
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• pp.54-61
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• 1991

$YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 단일 타게트를 사용하여 R. F. 마그네트론 스퍼터링법으로 MgO(100), Si(100)기판 위에 박막을 증착한 후, $880^{\circ}C$의 산소 분위기에서 1시간 동안 열처리를 하였다. 열처리 전 박막의 미세한 조성변화에 의해서도 열처리 후 박막의 미세구조 및 전기적 특성은 크게 변화했다. MgO(100)기판의 표면에 성장되는 입자들은 선택 배향적으로 성장하려는 경향을 가지므로 가늘고 길쭉한 입자 형상을 띠는 반면에 이들 입자위에 성장되는 다른 입자들은 결정 성장 방향의 선호도가 없으므로 둥근 모양의 입자형상을 가진다. 열처리 전 박학의 조성이 1-2-3을 벗어나면 증착 후 열처리할 때 액상이 형성되며, 액상의 양이 많을수록 선택 배향적 성장이 용이해져 texture를 쉽게 이룬다. 그러나 이러한 액상은 냉각 시에 초전도입자의 입계에 이차상으로 형성되기 때문에 초전도 박막의 전기적 특성, 특히 임계온도를 저하시킨다. 또한 $T_{c,\;zero}$는 $T_{c,\;on}$에 비해서 입계에 형성되는 이차상의 영향을 더 크게 받는다.