The effect of isovalent substitutions and dopants of 3d-metals on the properties of ferroelectricssemiconductors

Abstract

Electrophysical properties and microstructure of PTCR ceramics of the system (Ba,Ca,Sr,Y)TiO3 + y%Mn have been investigated. It has been shown that manganese ions increase the potential barrier at grain boundaries and form a high-resistance outer layer in (Ba,Ca,Sr,Y)TiO₃ ceramics. The resistance of grains, outer layers and grain boundaries, the values of temperature coefficient of resistance as well as the varistor effect as a function of manganese content of PTCR materials have been investigated.

Метою даної роботи було вивчення впливу йонів мангану на властивості областей ПТКО кераміки на основі (Ba,Ca,Sr,Y)TiO₃, що відрізняються за електричними властивостями. Було знайдено, що ріст вмісту мангану в кераміці на основі титанату барію збільшує опір границь і зовнішніх шарів зерен, але практично не змiнює опору зерен; при цьому потенціальний бар’єр на границях зерен зростає. Проведені дослідження ПТКО кераміки на основі титанату барію в широкому частотному і температурному інтервалах дозволяють стверджувати, що йони мангану знаходяться переважно на границях зерен і слабо впливають на опір зерен. Такий розподіл домішки мангану суттєво покращує властивості ПТКО матеріалів.