掺镧BiVO4的动态力学与电学行为

摘要： 钒酸铋（BiVO4）是一种应用广泛的重要半导体材料，但其基本动态行为仍缺乏深入认知。为解决这一问题，我们采用结构、内耗（IF）、模量、介电及阻抗谱的综合分析方法，系统揭示了一系列Bi1-xLaxVO4陶瓷（0 ≤ x ≤ 0.15）的动态力学与电学行为。通过精密力学测量，我们在Bi1-xLaxVO4陶瓷中观测到五个内耗峰、对应的模量异常及高温蠕变行为。通过分析相关动力学参数、缺陷形成与演化过程，建立了包含四个阶段的铁弹畴复杂演化模型，并阐明了晶界弛豫的起源。电学实验显示低温与高温区分别存在两种显著不同的激活过程。结合结构与力学表征，证实433-633K区间以混合电子/氧离子传导为主，经633-673K的结构转变后，在更高温度（673-833K）呈现复杂的缺陷传导机制。本研究为深入理解BiVO4基材料的基本动态行为及其实际应用拓展奠定了基础。