DC and AC electrical conduction in single crystal alumina

Abstract

The conductivity and permittivity in the c-direction of single crystal boule sapphire slices and flux grown platelets have been measured over a temperature range of 700 to 1500°C, an oxygen partial pressure range from 1 to 2 × 10−2 at, at dc, and over a frequency range from 70 Hz to 5 MHz. A surface and a bulk process are postulated, and the electronic or ionic nature of the latter discussed. La conductivité et la permittivité dans la direction c des tranches de boule-saphire et des plaquettes formées à l'aide d'un flux – toutes deux unicrystallines – ont été mesurées selon une gamme de temperatures se rangant de 700 à 1500°C, et également sous des presions partielles d'oxygène allant de 1 à 2 × 10−2 at, avec courant continu et des frequences de 70 Hz à 5 MHz. Deux processus, l'un d'électrode et l'autre à l'interieur du cristal ont été postulés, et le caractère électronique ou ionique de ce dernier a été consideré.