论文摘要
本文采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）单晶衬底、铝酸镧（LaAlO3）单晶衬底和SiO2衬底上溅射了Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜，并将薄膜经过不同温度热处理。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）测试了Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的微观结构、表面形貌以及化学状态；利用四端法测试了各种样品的电导率。XRD结果表明：YSZ和LaAlO3单晶衬底上制备Ln0.5Sr0.5CoO3-δ的薄膜，经过750℃热处理后，形成单一的钙钛矿结构。薄膜在YSZ衬底上沿<110>方向生长，结晶度较好。XPS结果表明：Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜表面存在Ln3+(Ln3+=La3+，Pr3+，Nd3+)、Sr2+、Co3+、Co4+、O2-等化学状态，以及晶格氧和吸附氧两种氧物种；在YSZ衬底上制备的Ln0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜氧空位浓度相应的高于在LaAlO3衬底上的氧空位浓度，Nd0.5Sr0.5CoO3-δ／YSZ薄膜的氧空位浓度最高，有利于提高氧离子的输运性。SEM结果表明：La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜在550℃热处理后呈现Ostwald生长，具有分散的岛状结构，当热处理温度达到750℃时岛状结构发生靠拢，同时晶粒度增大；Pr0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜在750℃热处理后具有长程有序结构，呈现枝晶状生长。电导率测试表明：各样品直流电导率在700℃附近出现最大值，低温段的Arrhenius曲线近似为直线，表明材料的导电行为符合小极化子导电机制；交流电导率在低频段（＜100 kHz）电导率主要是靠晶界导电贡献的，而在高频区（＞100 kHz），样品对交流电响应更加明显，电导率主要是靠晶粒导电贡献的。
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