Etude de la Conduction Ionique du βPbF2

Measurements were made with sintered samples in vacuum at 10 −5 torr. Voltages of frequencies varying between 0.1 and 5 × 10 4 Hz at different temperatures (300 to 500 K) were used. The impedance diagrams show two regions. 1) a circular diagram in the high frequency region. 2) a poorly defined diagram in the lower frequency region. The different temperatures yield circles centered on a straight line making an angle α π /2 = 20° with the real axis. The loss factor (Tan δ ) variation as a function of log ω shows a relaxation peak clearly different when compared to the one obtained by Debye′s mechanism. These two effects are due to a certain ion mobility dispersion. The curve shape is affected by the applied voltage only in the low frequency region, for which results may be explained by invoking a space charge effect due to partially blocking electrodes, whereas the high frequency phenomena represent the material′s intrinsic conduction. By extrapolating the impedance diagram, the sample dc conductivity σ was determined. The measured activation energy was found equal to 0.47 eV. Les mesures ont été effectuées sous un vide de 10 −5 Torr sur des échantillons de β PbF 2 préparés sous forme de pastilles frittées. Les résultats se rapportent à une étude faite en courant alternatif dans une gamme de fréquences allant de 0,1 à 5 × 10 4 Hz pour des températures comprises entre 300 et 500 K. Le tracé des diagrammes d′impédance fait apparaître deux parties: 1) aux fréquences les plus élevées on obtient un arc de cercle. 2) aux basses fréquences la partie circulaire se prolonge en une courbe mal définie. Les cercles obtenus pour différentes températures sont centrés sur une droite faisant un angle α π /2 = 20° avec l′axe réel. La variation du facteur de pertes tg δ en fonction de log ω fait apparaître un pic de relaxation dont la forme diffère notablement de celle qui correspondrait à un mécanisme de Debye. La forme de la courbe n′est affectée par l′amplitude de la tension appliquée que dans la région des basses fréquences. Une explication qualitative de ces résultats est donnée, basée sur la création d′une charge d′espace à basse fréquence et sur une certaine dispersion de la mobilité des ions participant à la conduction. Par extrapolation du diagramme d′impédance la conductivité en continu σ de l′échantillon a pu être déterminée. La mesure de son énergie d′activation a été trouvée égale à 0,47 eV.

Abstract licence: CC BY

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