Thermal evolution of sol–gel-synthesized 8YSZ thin films: insights from coupled in situ synchrotron diffraction and electrical conductivity measurements | ||
| dc.conicet.fuente | individual | |
| dc.conicet.organizacion | Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche | |
| dc.conicet.organizacion | Alfred-Wegener-Institut. Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Genova | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | |
| dc.conicet.organizacion | Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte | |
| dc.conicet.organizacion | Alfred-Wegener-Institut. Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Alemania | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | España | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Alemania | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.produccionid | 12487287 | |
| dc.contributor.author | Mansilla, Yanet Bele | |
| dc.contributor.author | Jimenéz, Catalina E. | |
| dc.contributor.author | Basbus, Juan Felipe | |
| dc.contributor.author | Troiani, Horacio Esteban | |
| dc.contributor.author | Többens, Daniel M. | |
| dc.contributor.author | Serquis, Adriana Cristina | |
| dc.contributor.author | Arce, Mauricio Damián | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-07T10:50:57Z | |
| dc.date.available | 2025-10-07T10:50:57Z | |
| dc.date.issued | 2025-05 | |
| dc.date.updated | 2025-10-03T12:08:05Z | |
| dc.description.abstract | The thin film approach for Solid Oxide Cell (SOC) electrolytes offers a pathway to reduce the highfabrication and operating temperatures of these devices. In this work, we present a detailed ex situ andin situ study of 8 mol% yttria-stabilized zirconia (8YSZ) nanostructured dense thin films with a thicknessof 100 nm. These films were synthesised through the sol–gel method and deposited by dip-coating onfused glass. The microstructural and crystalline evolution in the 300–800 °C range was studied bysynchrotron Grazing Incidence X-ray Diffraction (GIXRD). Crystallisation of the 8YSZ films was observedto start at 343 °C with 4–5 nm crystallites consisting only of the cubic phase. With increasingtemperature, this phase is maintained and the crystallite size reaches 38 nm at 800 °C. Additionally, theevolution of the lattice parameter was studied, which allowed us to determine the variation of thethermal expansion coefficient (TEC) of the films during both heating and cooling. The TEC as a functionof temperature has three linear regions during heating and two during cooling, with values between 9.6× 10−7 K−1 and 3.7 × 10−5 K−1. These findings provide valuable insights into the structural response ofthe material under thermal cycling, relevant to the performance and stability of SOC devices. Coupledwith the crystallographic characterisation, the electrical properties of the thin films were studied throughconductivity measurements, obtaining conductivities about 1.5 to 5 times higher than the conductivity of8YSZ bulk samples, with values of 0.06 S cm−1 at 700 °C. Thus, the conjunction of a reduced electrolytethickness with the enhanced conductivity of nanostructured 8YSZ makes these films attractive forintermediate-temperature SOC applications. | es |
| dc.description.fil | Fil: Mansilla, Yanet Bele. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Jimenéz, Catalina E.. Alfred-Wegener-Institut. Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung; Alemania | |
| dc.description.fil | Fil: Basbus, Juan Felipe. Universidad de Genova; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Troiani, Horacio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Többens, Daniel M.. Alfred-Wegener-Institut. Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung; Alemania | |
| dc.description.fil | Fil: Serquis, Adriana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Arce, Mauricio Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Mansilla, Yanet Bele; Jimenéz, Catalina E.; Basbus, Juan Felipe; Troiani, Horacio Esteban; Többens, Daniel M.; et al.; Thermal evolution of sol–gel-synthesized 8YSZ thin films: insights from coupled in situ synchrotron diffraction and electrical conductivity measurements; Royal Society of Chemistry; Journal of Materials Chemistry A; 13; 21; 5-2025; 15979-15988 | es |
| dc.identifier.eissn | 2050-7496 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 2050-7488 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/272919 | |
| dc.journal.number | 21 | es |
| dc.journal.pagination | 15979-15988 | es |
| dc.journal.pais | Reino Unido | es |
| dc.journal.title | Journal of Materials Chemistry A | es |
| dc.journal.volume | 13 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | Royal Society of Chemistry | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://xlink.rsc.org/?DOI=D5TA01967B | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1039/D5TA01967B | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | YSZ | es |
| dc.subject | thin films | es |
| dc.subject | in situ characterization | es |
| dc.subject.classification | Cerámicos | es |
| dc.subject.classification | Ingeniería de los Materiales | es |
| dc.subject.classification | INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS | es |
| dc.title | Thermal evolution of sol–gel-synthesized 8YSZ thin films: insights from coupled in situ synchrotron diffraction and electrical conductivity measurements | es |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:ar-repo/semantics/artículo | |
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