负温度系数（NTC）热敏电阻的主要特点是温度灵敏度高、响应快、性能稳定，还具有体积小、结构简单的优点，因此被广泛用于测温、控温、温度补偿、抑制浪涌电流等设备中。 

　　YCrO₃钙钛矿材料由于其磁电性质，已被广泛用于高温电极、热电、磁电材料等领域。其中，正交晶系钙钛矿结构的YCr_1-xMn_xO₃ (0≤x≤0.5)材料具有优异的电性能，被认为是潜在的NTC热敏电阻材料。然而，关于该体系材料的导电机理、离子相互作用机制等问题还没有完全解决，相关报道较少。 

　　中科院新疆理化技术研究所常爱民研究员带领其团队通过研究YCr_1-xMn_xO₃ (0≤x≤0.5) 电性能，发现了材料电阻率随着Mn掺杂量的增大先增大后减小的电导率异常现象；通过运用缺陷化学理论结合X射线光电子能谱分析，揭示了该材料电导率异常机制。YCrO₃材料为p型半导体，电阻率主要由Cr⁴⁺离子浓度决定，Mn离子作为n型掺杂剂，补偿了金属空位，导致Cr⁴⁺离子浓度降低，电阻率增大；随着Mn含量从0.2增大到0.5， Mn⁴⁺离子增多，促进了电子在Mn³⁺和Mn⁴⁺之间的跳跃，导致载流子浓度增大，电阻率降低。该电导机制的提出为进一步通过气氛控制、离子掺杂来设计合成新型NTC热敏电阻材料提供了理论基础。 

　　该研究成果已在线发表于Applied Physics Letters。研究工作得到国家自然科学基金、国家“863”课题等项目资助。 

　  论文链接