August 2012

Um den Einfluss von Grenzflächen auf die Transporteigenschaften in ionenleitenden oxidischen Keramiken zu untersuchen, wurden YSZ/Sc2O3-Multischichtsysteme (YSZ: Yttriumoxid-stabilisiertes Zirconiumdioxid, Schichtdicke: circa 22 nm) mit verschiedener Schichtanzahl (bei gleichbleibendem Gesamtvolumen des YSZ) mittels gepulster Laserdeposition (PLD) hergestellt, mit Gold bedampft (um eine Querdiffusion auszuschließen) und ein Böschungsschnitt präpariert. Anschließend wurde das 18O-Tracer-Experiment durchgeführt, die Proben wurden am ToF-SIMS untersucht, und der 18O-Tracerdiffusionskoeffizient wurde bestimmt. Rechts sind 2- und 3-dimensionale ToF-SIMS-Elementverteilungsbilder einer YSZ/Sc2O3-Multischicht dargestellt. Im 2-dimensionalen 18O-Elementverteilungsbild repräsentieren helle Farben Bereiche hoher 18O-Konzentration und dunkle Farben Bereiche niedriger 18O-Konzentration. Im 3-dimensionalen Elementverteilungsbild ist Sc2O3 grün, YSZ gelb und 18O rot dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass das 18O nur ausgehend vom präparierten Böschungsschnitt in die jeweiligen YSZ-Schichten eingedrungen ist. (Bild eingereicht von Halit Aydin.)