中国科学院新疆理化技术研究所材料物理与化学研究室研究员常爱民团队,多年来致力于热敏材料及器件的研究与应用。该团队对白钨矿高温热敏材料及器件的阻温关系偏离现象开展了初步研究,发现上述偏离现象是变程跳跃输运和高低温最近邻跳跃输运不一致协同作用的结果(J. Am. Ceram. Soc., 2021)。近日,该团队从微观结构入手进一步解析了白钨矿Ca-Ce-Nb-W-O基复杂氧化物热敏传感器电输运性质:(1)在[112]带轴中出现超晶格衍射斑点,结合明暗衬度交替排列分布的晶格条纹,证明了该体系为调制结构。(2)通过几何相位分析,发现了明显的刃位错各向异性分布,这种各向异性导致了低温下电输运性质的多样性——变程跳跃输运和最近邻跳跃输运;高温下,快速失氧诱导材料发生局域-退局域化转变,各向同性的缺陷促使电输运性质单一化——最近邻跳跃输运,其为激活能是温度函数的非平衡态热激活机制。(3)基于第一性原理,证明了z轴方向电子的局域态和xy平面的扩展态,强电子-电子相互作用维持了较高温度下电子局域态,支持了电输运性质多样性的结论。