NTC熱敏電阻材料研究取得進展-華巨電子


   熱敏電阻的特點是對溫度靈敏度高、響應快、性能穩定,具有體積小、結構簡單等優點,因此被廣泛用于測溫、控溫、溫度補償、抑制浪涌電流等設備中。   

   有YCrO3鈣鈦礦材料由于其磁電性質,已被廣泛用于高溫電極、熱電、磁電材料等領域。其中,正交晶系鈣鈦礦結構的YCr1-xMnxO3 (0≤x≤0.5)材料具有優異的電性能,被認為是潛在的NTC熱敏電阻材料。然而,關于該體系材料的導電原理、離子相互作用機制等問題還沒有完全解決,相關報道較少。 


  中國科學院理化技術研究所研究員常愛民帶領其團隊通過研究YCr1-xMnxO3 (0≤x≤0.5) 電性能,發現了材料電阻率隨著Mn摻雜量的增大先增大后減小的電導率異常現象;通過運用缺陷化學理論結合X射線光電子能譜分析,揭示了該材料電導率異常機制。YCrO3材料為p型半導體,電阻率主要由Cr4+離子濃度決定,Mn離子作為n型摻雜劑,補償了金屬空位,導致Cr4+離子濃度降低,電阻率增大;隨著Mn含量從0.2增大到0.5,Mn4+離子增多,促進了電子在Mn3+和Mn4+之間的跳躍,導致載流子濃度增大,電阻率降低。該電導機制的提出為進一步通過氣氛控制、離子摻雜來設計合成新型NTC熱敏電阻材料提供了理論基礎。 


  該研究成果已在線發表于Applied Physics Letters。研究工作得到國家自然科學基金、國家“863”課題等項目資助。

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