MEDIDA DIRECTA DE LA LONGITUD DE DEBYE EN UN CONDUCTOR IÓNICO MEDIANTE ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA.

FRECHERO M. A.; ROCCI, M.; SCHMIDT,R.; DIAZ GUILLEN, M.; DURA, O.; RIVERA-CALZADA, A.; SANTAMARIA,J.; LEON,C.

Madrid

Congreso; EC10 - X Reunion Nacional de Electroceramica; 2011

Sociedad Española de Cer¨¢mica y Vidrio

Se presentan resultados de medidas de espectroscopia de impedancia en bicristales de zirconia estabilizada con ytria (9% mol YSZ). Los bicristales utilizados presentan una frontera de grano simétrica, con desorientación de 24º (-12º/12°) y en la dirección cristalina [110]. Utilizando electrodos a cada lado de la frontera de grano del bicristal, separados por distancias del orden de micras, y gracias al amplio rango de frecuencias utilizado (10-3 – 106 Hz), es posible medir y caracterizar apropiadamente el transporte iónico de las vacantes de oxígeno tanto en el material como a través de una única frontera de grano. El análisis de las medidas permite obtener importantes parámetros microscópicos del material que determinan sus propiedades de transporte a escala nanométrica, tales como el potencial de contacto en el plano interfacial (DF = 0.353±0.009 V a 275 ºC), el espesor de la zona de carga espacial (l* = 5±1 Å) y la longitud de apantallamiento de Debye (LD = 0.9±0.3 Å). Estos valores se comparan con las predicciones de modelos teóricos sencillos como los de Mott-Schottky y Debye-Hückel, así como con otros resultados experimentales reportados previamente en muestras cerámicas del mismo material. La metodología utilizada en este trabajo para caracterizar las propiedades eléctricas de la interfase de un bicristal constituye un importante avance en el estudio de los efectos de tamaño sobre el transporte iónico en sistemas de tamaño nanométrico.