Anion transport in nitrogen-doped zirconium oxonitrides

M. KILO; M.A. TAYLOR; G. BORCHARDT; I. VALOV; J. JANEK,; I. KAISER-BISCHOFF; H. BOYSEN; S. BEHRENS; M. LERCH,

Alemania

Conferencia; Deutschen Bunsen-Gesellschaft für PhysikalischeChemie (Bunsentagung), “Physical Chemistry of solids:The Science venid Materials Engineering”; 2009

Zirkoniumoxonitride bilden eine relativ unbekannte Materialklasse, die eine Reihe von attraktiven Einsatz moeglichkeiten aufweisen, z.B. in der Sensorik. Die Selbstdiffusion von Stickstoff wurde in verschieden dotierten Zirkoniumoxonitriden mittels des stabilen Tracers 15N untersucht. Dabei wurden drei Methoden des Traceraustauschs verwendet: Ionenimplantation, gepulste Laserdeposition und Austausch aus der Gasphase. Der Diffusionskoeffizient f¨ur Stickstoff h¨angt nur wenig vom Dotiergehalt ab und ist langsamer als der fuer Sauerstoff. Die Aktivierungsenergiebetraegt fuer alle untersuchte Proben etwa 2 eV. Die Stickstoffdiffusion geht vermutlich genauso wie die Sauerstoffdiffusion ¨uber intrinsische Leerstellen auf dem Anionenuntergitter.Die Kinetik des Oberfl¨acheneinbaus von Stickstoff aus der Gasphase in den Festk¨orper ist nur schwach vom Sauerstoffpartialdruck abhangig.