sintering behavior of ln-doped ceria compounds containing gallia
TRANSCRIPT
��������� ������ � �������� ���� ��������� ��������� ����
�������� �������� ������ ������ ���� !������ ����� "��� ��� #����
��������� ������ ��� ��� ��� ����� ���� ��� ����� ���� ����� ����� ������ �������� ��� ���� !!���"#$� %&� �� '�(������)�� ����* ��� + )�� �����,��� -�� �� �������� .��� ���*� /��� 00�����#� '�(��
�'�(�� 1��� ������� ��� ��� $�� .* *�� �������� � * ���*� �� �&� $0!�,0,#� ������ '�(��
��������
� ��������� ������ � �������� ���� $�� � �� %�� ��� &�� �' ��������� ���� $%(")' *� �����������+ �������� ���� ������
��������� ���� *��� *��� �������� � ,-.. �/ �� ������ ���������� ������� �����+ "� �� ���� ��� �������� ���� ������ *��������� ��� ��� ������ *��� �������� ����� �� ��������� ���������� *� ����� �� ,0.. �/+ 1� ����������� �� ������ �����������
���������������� �������� �� ��������� ������������ � �������� ���� �������� *�� ����+ � ���� ����� � �������� ���� ��������
*�� ���� *��� ��� ����� �� ���� � �������� ���� �������� *����� ����+ 2�� ������ �3���� ������� ���� ��*�� ����������� ��
������������ �� �� ������� � ����+ � ������� �� ���������� � ���� ���*� *�� ��)� ����� *� ���������� *�� �� �������� � ��������� ������ � ����� ��������� � ��(") �� ����� ��������� �� �� ���������� � ��������� *� ��� �� �� � ��� � �� ��4��� ��� �����
����� ��� ��(") �� ���� ������ ���������+ � (..( 5������� ������� 6+7+ 2�� ����� ��������+
��&���)2 8���� ����9 ��������� ������9 /�����������9 %��� ����9 %���
� ���� ������
� ����� �3��� ��� ���� $�"!/' � ���� *��� ��������
��� �� ��� ������������ ������������ �� �� � :������ ��
�� ��������� � �����������+ 2����������� ��� ��������
�� ���������� �� ������������ �� �"!/+ "������� �
�"!/� �� ������� �� ������ ��� � ,... �/ �� ����� ��
� :������� �� ��������������� ������� $��;' �� ������
���� � �� ����������� ������+ "������� � �� �"!/ �
,... �/� �*����� � ������ ��*����� �� �3�����
������� �� ����� ���������� ����� ��� �� �����
���*��� ��������� �� ������������ �� �� �� ���� �
�������+ <������� �"!/� �������� � ��*�� �����������
$=>.. �/' �� ���� ����������� � �������� �� ����������������+
/��� $/�"('����� ������������ �� ���������� ������
� �������� �� ����������� ������� �� ������� �������
���� �"!/� ?,�(@+ ��*����� ��������� ����������� �������
�� �3���� ���� �������� ?,@� ��� � *�� �� ��*�� �������
������ � ��*�� �����������+ #� �� ��� � ����������
���������� ��������� ���������� ���� ,0.. �/ �� ��4������ �� ������ ����� ������� ��� �3��� ��*��� ?)�A@+
��� �� � ���� �������� �� ���������� ���������
*��� *��� �������� � ��*�� ���������� �� ,-.. �/ �� �������������� ����� ?-�0@� �� ������� � ��� ��������
$�+�+ ���� ��� ������������� ������ ��� �������������
�� �� � �� ��������' � �� �� ���� ���� ������������+ #
����� ��������� �3���� ����� �� ������� � ��*�� ����
�������� ��� ��������� �3��� ��*����� ��� ���������
������������ *�� ��������� ������� ����� �� �������� �� ���
���� $������������'� *�� ������� �� ������ � ���������
����� �� ��� �����+ #� �������� ��� ��������� �����
����� �� ������ �� ���������� �����4��+
1� �������� ���������� �� �� ��������� � �����
����� ���� $�8/' *� �3��������� �������� �� �� �������
� ���� 4������ � ���� $%(")' ?B@+ #� �� �������
����� *� ���������� �� �������� � ������ �����������
���������������� �������� �� ��������� ������������ � �����
���� ��������� ��������� ���� � ������� � �� �����
����� � �� ����� $�� %�� ��� &�� �'� �� �� � ���� �
�� ������� � ���� �� �� ��������� ������ � ��������
���� ��������� $�� � �� %�� ��� &�� �' �� ���������+
� ������������
8���� ���� ��������� ��� *�� �� *����� ����
*��� ������� �� ������ ���������� ������� �����+
/�"( $�������� /������ /�+'� ��(") $�(") ��
&�(")9 &����� ������� /�+� %�(")� ��(")� �� �(")9
�������� /������+ /�+'� �� %(") $��C����� /����
���+ /�+' *��� *������ � �� ����� ���� � /�D��D% �>.D(.D. $*����� ����' �� >.D,E+-D.+- $*�� ����'� ��
F����� � G�*�� ������� ,.0 $(..(' ,)0H,A,
� /������������ ����+ ��+D �>,�0�0AEA�EB,(9 3D �>,�0�0AEA�E>(B+������ �))��2 �A-B>0>I�����+��+C� $�+ �����'+
.)B>�BB-)J.(JK H ��� ���� ����� � (..( 5������� ������� 6+7+ 2�� ����� ��������+
G##D � . ) B > � B B - ) $ . , ' . , . ) > � (
��3�� �� ����������� *�� ����� �� (A + � ����� ����
� ������ *� �������� �� �� .+-L ����� ��� �����������
��*�� �� ������� � ��� ?B@+ ��3�� ��*���� *��� �����
�� ����������� ����*�� �� ��������� � ,... �/ �� ,> + � ��*���� *��� ��� ���������� �� ���3���� ������� �
AE �G� ��� � (EA �G ����*�� �� ��������� � ,0.. �/$*����� ����' �� ,-.. �/ $*�� ����' �� (A +
2 �* ������� *��� �������� �� �� ������ �� ��
���������� �� ������� *� ������ ��� �� �� ������� �����
�� 2�������� �����+ �� *��� ��� �� �� ������ ����
!��+ ,+ �5� ����� � �������� ���� $�� � �� %�� ��� &�� �' *�� ���� �������� � ,-.. �/ �� *����� ���� �������� � ,0.. �/+
%� 3���)� � ��� 4 '�*���� �5 ����� 6�*��� ��! 7����8 ��!9�$� ,)B
�� �� ����������+ "�� �������� ������ *� ������ ��
����� �� ������� �� ���� �� M��� �� ������ $M<8�
������ M<8�0...' �����������+
� ��������������� � �� ������ *��� �������� �����
������� �������� ���������� $�5�� ����� ��()>.&'+ �
��� ��� � �� ������ *��� ������� �� ������� �����
� ,.. �/ ��*�� �� �� ��������� ���������� ����� �� �5�����������+ 2����� ���� ����� *��� ������� ��� �5�
����� ����� �� ��������� �����+ � ��������� �������
������ � �� ������ � )��� )��� (. �� *� ���
����� � >.. �/ �� �� ����� �� ����������� �� ���������
�����+
� �������
���� ��& �� �*� *�� �5 +��)�(�) ����� :� � �� �
��) �� ��* �����
� M<8 ������� � �� ����� ������� �� ��� �����
��*�� �� �� ������ *��� ��������� � ������ ���
� N����������� ���������+ 2 ������ � ����� ���
$%-��)",(9 �� � �� %�� ��� &�� �' *� ��� ��������
�� ��� ����� ����� �� ����� � ���� *� ����+ 5���
���� ��� � % ����� �� ����������� �� /�� �� �����
� ���� ����� �� ���� �� �� ��������� �����+
���� .���� �*� *�� �5 +��)�(�) ����� :� � �� �
��) �� ��* �����
!��+ , ��*� �5� ����� � ����� ���� ��������� ���
*�� �� *����� ����+ � ��� �� � ����� ���� *�����
���� *� ������ �� ���� ������ �� �� *�� ����+ #�
�� �� ������� �������� �3����� �� ��� ������ �� ����
����� � ����� ���� *�� ���� *��� ����� �� ����
*����� ���� ���� ���� ����� ���� *�� ���� *���
�������� � ,.. �/ ��*�� �� �� ��������� ���������� �
����� ���� *����� ����+ ��� ������� ��* �� �����
���� ��������� �� *��� �������� �� �� ������� � ����
���� ���� ��������� ���������� *� ��������+ ���
����� *��� �� � �� �� ���� �� ����� ���� *�� ����� *���
���� ����� �� ����� ���� *����� ���� *��� � �� ����
!��+ ,+ $��� ��*�) '+
,)> %� 3���)� � ��� 4 '�*���� �5 ����� 6�*��� ��! 7����8 ��!9�$�
���������+ #� ������� ����� �� �� � �� �� ���� *�� ��
�������� � ���� ��������� �� ���� �� �� � �����
������ ��������� ?>@+ 2� ����� ���� *�� ���� �� ��������
���� �� ����� ���� *����� ����� �� �������� �� ��
�������� � ���� ��������� *� �������� ������ ���������
�� �� ������� � ����+
!��� �� �5� ����� ��*� �� !��+ ,� ����� ���� �����
*��� ������� �� �� ��*� �� !��+ (+ 2� �3������ ���
�� �5� ������ �� ����� ���� ������ *�� ���� ���
����� ���� ����� �� �� ������ *����� ����+ �
���������� � ��� � ���� ���*� �� �� ������� � ����
����� ��������� �� �� ���� � ������� ������ ��������+
%��� ���*� *� ������� ��������� �� �� ��� �
&������� ����+ "� �� ���� ��� ������� ���� �3������
���� � ���+ �� �� ������ �� ��������� ����+
���� ;��� �� ��) ���� ����� ���)*� �<� �� �5 +��)�(�)
����� :� � �� � ��) �� ��* �����
8�������� � ����� ���� ��������� ��� *�� �� *���
��� ���� �� ��*� �� !��+ )+ 8�������� � ����� ���� *��
���� *��� ����� �� ��� � ���� *����� ����� *���
��������������� *��� �� �����+ �� �� ��� �� �� �� :�������
�� ��������� � ����� ���� *����� ���� �������� �
,0.. �/+ &������� ����� ���� ��*�� �� ����� � ����������� �������� �����:�����+
!��+ A ��*� �� ���������� � ��������� ������������ �
>.. �/ �� �� ���*��� ����� ���� ������ ��� *�� ��
*����� ����+ 2�� ������ �3���� �� ������� ���� ��*��
� ����������� �� ������������ �� �� ������� � ����+
5��������� ������� ���� ��*�� �� ������ �������+
������� ���� *����� ���� *� ������ �� �� �����
������ �� �� ��������� �� �� ����+ 2����� �������
���� *�� ���� *� ��� ������� �� ����� ������ �� ��
������+ �� �� ������ �� �������������� �� ����� �� ��
������ �� �� ������������ ����������� �� �� ������� �
����+ #� �� ���������� ���� � B..H,... �/� ��� ��������� *� ����� �� ��� � �� � >.. �/+
� ����������
1� ���������� ���� ������� ��� ����N�+ !��� �� ������
��������� ����������� �� ������� � ���� *� ���� �� ��
� ������ �� �� ���� ���*� � �������� ���� ���������+
�������� ���� ��������� ���� ��� ����� �� ��� ��
������ ��������� �� �������� ���� *����� ����+ /���
��������� *� �������� �� �� ������� � ���� ���� ����
��������� ���������� *� ��*���� �� ,.. �/+����� �� ���� �� ���� ���� *� �� ���� ��������
���� �� ���������� ������� �� ��� ������ ���������
����� � ���� ����� � ����� ���� ��������� *�� ����
�� �� *����� ���� *��� ������� *�� �� ����� � ��
����� ����� �� �� ��*� �� !��+ -+ #�������� ����� �
���� ���*� ����� ����� � �� ����� � ����� �����
��������� �� &������� ���� ��� �� ������ ����+ "� ��
���� ��� ���� ���*� �������� �� �� ��� � �������
���� �� ����� � ����� ����� ����� �� �� &�������
����+ ��� ������� �� ����� �� ���� ��� �� ��������
����� ������� ���������� �� ���� �� ������� �3���
������ � ���� ������� ������ ��������� �������+
2������� �� %���������� ������ ��� �������� ����
������ � ����� ���� ���������� �� ����*��� ��������
!��+ (+ 2����� ���� ����� � �������� ���� $�� � �� %�� ��� &�� �'
*�� ���� �������� � ,-.. �/ �� *����� ���� �������� � ,0.. �/+
!��+ )+ 8�������� � �������� ���� $�� � �� %�� ��� &�� �' *�� ��
*����� ����+
!��+ A+ 5�������� ������������ � �������� ���� $�� � �� %�� ��� &��
�' *�� �� *����� ���� � >.. �/ �� ��+
%� 3���)� � ��� 4 '�*���� �5 ����� 6�*��� ��! 7����8 ��!9�$� ,)E
�� ����������+ 2� �� ������ ���� � ���������� ���� ��
������� �3��� ���� �� ��� ����� ��� �� ����� ���
�� ���� ���� ����*�� �� �� ������4��� ���� *��
������� �� ����������� � �������� ?E@+ ��� �����:�
����� ������ �� �������� �� ��������������� � �� �����
����� �� ��4��� ���+ � ���:�� �� ��� ������
������� *� ��������� �� ������� ������ � �3����
�������� � ������ �� ������� �������� ������ ��� �
�� ������� ?,.H,(@ *��� ������� ����� �� ���� � ��
����� ������+
!��+ 0 ��*� �� ������� ������ � ����������� ������ ��
�� ���������� ����� �������� �� �3���� �������� �
������ �� ������� �������+ � ����� ��� ���������
� ��� ��� ��� ��� �� �� ���� ����� ����� �� ������ *��
% ?,,@+ "� �� ���� ��� �� ���������� ��� �����
���� �� �� ��� � � �� &�+ � ������� ����� � ��
����� ��� ����� ��*�� � �� ����� � �� �������
����� ��������� *��� �� � �� ���������� ��� �����
���� � �� ����� � �� ������� ����� ��������+ �
��������� ���� ���������� ��� *��� ��������
�3���� �� �� *��� ������� ������ � �� ����������
�������� *��� ����� �� ��� ���� �� ������ ��*�
�� !��+ 0 �� *��� �� ��� �� ���� �� ���� � �� �����
���+ !��� ���� �������� �� ������� ����� *� �� ��*���
�� �� ��� � &� ��������� �3����+ #� *� ���� �� ��
���������� � ���� ���*� � ����� ���� �� �� �������
� ���� *� ������ �� �� ������� ������ � �� ���������
������� ��� ������� �3��� �� ����+ �� ������ ��
���������� *�� ��� ��������� �� ���������+
� ������� ������ � �3���� ��������� ������ �� ����
��� ������� ���� ��� �� �� ������� ���� ���*� ������
��������� � ,-.. �/+ ��*����� ��� �� ��� ��* �� ��*���
���������� �� �� �������������� ������ � ���� �� ����
��� �3���+ !�� �3����� �� �� ��� � �� %(")H%�(")������� �� ��4��� ��� ������ � ,-). �/ *�� ��
������� ���� � % *� ���� B.L ?,)@� �� �� ��������
��� ������ � ,A(. �/ �� 8 2 $�� ������� �����
������' ���� �� �� %�%")H%(") ������ ?,A@+ ���
�� ��4��� ��� �� ����� �3��� ������ ��������� � ,-.. �/+!��+ 0 ��N���� �� �������� � ������� �� �� %(")H��(")������+
#� ������� �� ������� � ����� �� ������� *�� ��
��4��� ��� �3���� ������ ��������� ?E@+ %���� � �����
���� *�� ���� �� ������� �� ����� � ��� ��������� ��
�� ��4��� ��� �������� ���� ���*� ������ ���������+ #�
��� ���� �� ����� � �� ��4��� ��� *� ��� ����� ��
���� �� ����� �� ����� ���+ � ������� � �� �����
*��� ������� � *�� ���� ����� � ���� *� ����
$/�.+>��.+,-%.+.-"(�=D% � -�' ?B@� *�� ���� ��� ����N��� *�� �� �3������� � �� ��4��� ��� ������ ��������� ��
�� ������� � ����+ 1��� ��� ��������� *� ����������
*�� �� �������� �� ���� � �� ��4��� ��� *� �������� ��
�5� ������ ������ � �� ���� ����� � ������ ����+
� � ���������� � �� ������� � ���� �� �������
���� *� ��� �������� ������� ��� �� �� �� ������� �����
�� �� �(")H%(") ������+ 2����� ������� ����
��*�� ��������� ���� ���*� �� ������ �������
�� ��������� ������������ �� �� ������� � ����� ��
������� *� ��� ����� �� �� ���� � �� ����������� �
�"!/+
� ������� � ���� *� � ������ �� �� �����������
� �"!/ �� �� ��� � �� %��� ���� �� &������� ����
���������+ /�.+>��.+,E%.+.,"(�= $% � ,�' �������� �,A-. �/ ��*�� ����� �� ��� ���������� � /�.+>�
��.+(",+E �������� � ,0.. �/ ?B@+ .+-L %����������
�������� ���� �������� � ,A-. �/ �� �3������ �� ��*
���� ��� ������ � �� �����������+ &������� ���� *��
���� �� �3������ �� ������ ����� ������ �� ��������� �
,A.. �/+ ��� ��������� �� �� ���� � �� ������� ������������ �� ������������+
� �����������
2 ������ � �������� ���� ������� $�� � �� %�� ���
&�� �' *��� ������� ��� *�� �� *����� ����+ #�����
������� ���� �� �������������� ��*�� �� �� ������� �
���� *� � ������ �� ��������� �� ���� ���*� � �� ��
!��+ -+ #�������� ����� � ���� ����� � �������� ���� $�� � �� %��
��� &�� �' *�� ���� �� ���� *����� ����+
!��+ 0+ ������� ������ � �3���� �������� ��� ��(") $�� � �� %�� ���
&�� �' �� %(") ?,.H,(@+
,A. %� 3���)� � ��� 4 '�*���� �5 ����� 6�*��� ��! 7����8 ��!9�$�
���� ��������� ���� �� ��� �����+ �������� ���� �������
�3���� �� � ������� ����� ��*�� ����������� �� ����
��������� ����� �� ������� � ���� ���� ���� ��
��������� ���������� *� ��*���� �� ,.. �/+ �� ����������� �� ������� �� �� �������������� ����+ G��������
� ���� ���*� ����� �� ��� �� �� ������� � ��4���
��� �� ����3��� �� ���� ������ ���������+
����������
?,@ �+ #��� �+ �*� ����� ���� #����� >) $,EE0' ,+
?(@ + ������� 2+ �������� + #����� F+ ������ �+ ������ �+ ����
������� (>> $(...' (.),+
?)@ /+ G����� F+<+ F����� %+!+ �2������ �+ 8�� "���� /+ ������ G+
8���� ���+ /���+ ,( $,E>A' B(E+
?A@ �+ ���*� + ���*� 2+G+5+ ����� + ������ �+�+ ����� �+
������� �+ ������� �+ ����� F+ 5���������+ ���+ ,A) $,EE0'
,(0A+
?-@ F+ 7� ����� + ������ + �*�� &+ ���� �+ �����*� �+
8����� F+ 5��+ /���+ ���+ ,0 $,EE0' E0,+
?0@ 1+ ����� G+ ���� �+ %��������� /��+ ����+ E $,EEB' ((A.+
?B@ �+ ������ �+ ����� F+ !�C��� + #����� F+ 2�+ /���+ ���+ >(
$,EEE' (,E+
?>@ <+F+ 6����� F+ 2�+ /���+ ���+ -( $,E0E' -0+
?E@ 1+8+ �������� F+ 2���+ G��+ ). $,E-E' ).,+
?,.@ �+�+ ����� <+ <��� 2�+ ������+ )E $,E-A' ,+
?,,@ �+ ������� + ���� &��� ����� %�C����� �������� ������
)E $,EE.' ,E(+
?,(@ /+8+ 6������ 2+F+ 7�������� F+ /����+ %��*� ,( $,EB(' )+
?,)@ �+ 2�������� /+ /������� F+ ������� !+ �������� F+ /����+ %��*�
() $,EBA' (>E+
?,A@ �+2+ 8���������� �+�+ ������ 1+�+ 1������ F+5+ ����� F+ /����+
%��*� AE $,E>.' BA0+
%� 3���)� � ��� 4 '�*���� �5 ����� 6�*��� ��! 7����8 ��!9�$� ,A,