Die Verwendung von Versetzungen als eindimensionale Dotierstoffe ist ein neuartiges Konzept, das ihr elastisches Dehnungsfeld nutzt, geladener Kern und die damit verbundene kompensierende Raumladung, um die funktionellen Eigenschaften von Metall zu konstruieren Oxide. Im Gegensatz zu vergleichsweise ausgereiften Forschungsfeldern wie der mechanischen Verformung von Metallen, Über die plastische Verformung von Metalloxiden ist aufgrund ihrer spröden Natur wenig bekannt. Folglich ist die Maßschneidern und Einfluss von mechanisch eingebrachten Versetzungen auf funktionelle Eigenschaften, insbesondere elektrische Leitfähigkeit, werden noch untersucht. In dieser Arbeit werden diese Probleme durch die Untersuchung des Einflusses mechanisch erzeugter Energie angegangen Versetzungen auf die elektrischen Eigenschaften der beiden wichtigen Metalloxide. Modellmaterialsysteme sind Aufgrund ihrer vielen technologischen Anwendungen wurden Rutil (TiO2) und Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) ausgewählt wie Solarzellen, Wasserspaltung, Speichergeräte, Li-Ionen-Batterien und Festelektrolyte in Brennstoffzellen (SOFC). Ein umfassender Rahmen wird entwickelt, indem Versetzungen verwendet werden, um die elektronischen und ionischen Elemente abzustimmen Leitfähigkeit von Metalloxiden. Es wird veranschaulicht, dass das Verständnis der Mechanik des behandelten Materials System trägt dazu bei, eine signifikant große Verformung in Metalloxide einzuführen, die als spröde gelten ansonsten. Mehrere Versetzungskonfigurationen können systematisch durch Veränderung der Deformation erreicht werden Bedingungen. Auf die resultierende elektrische Reaktion induzierter Versetzungsnetzwerke wird über zugegriffen Elektrochemische Impedanzspektroskopie, einschließlich Bulk- und Mikrokontaktmodus, ergänzt durch Rastersondenmikroskopie. Diese Messungen zeigten, dass die elektrische Leitfähigkeit beides sein könnte erhöht und verringert, indem lediglich die mesoskopische Versetzungsstruktur gesteuert wird. Luxation Konfiguration wird als Tuning-Parameter identifiziert, über den gezeigt wird, dass eine beispiellose Kontrolle möglich ist uns, die elektrische Leitfähigkeit über das hinaus zu bringen, was durch Punktdefektdotierung erreicht werden kann. Induzierte Versetzungsnetzwerke haben einen tiefgreifenden Einfluss auf die elektronische Leitfähigkeit von Rutil und können induzieren Verhalten ähnlich dem Donor- und/oder Akzeptor-Doping im ursprünglichen Material. Angeordnete Versetzungsregionen zeigte im Vergleich zu den unberührten Regionen eine um mehrere Größenordnungen höhere elektrische Leitfähigkeit. Das Die physikalische Interpretation der Daten führt zu einer quantitativen Beschreibung der Auswirkungen von Versetzungen wie zhochleitfähige Pfade in Rutil. Dieser Weg wird weiter ausgebaut, um den Einfluss mechanisch erzeugter Versetzungen auf die Ionen zu untersuchen Leitfähigkeit von YSZ. Hochgradig ausgerichtete versetzungsreiche und -defiziente Regionen werden erzeugt; bis in die Tiefe Die elektrische Charakterisierung dieser Bereiche zeigte hochleitende Effekte der durch Versetzung induzierten Spannung im Schüttgut. Der zugrunde liegende Mechanismus für die beobachtete Verstärkung im ionischen Leitfähigkeit wird ausführlich besprochen. Bisher wurden solche Effekte nur über DFT-Rechnungen und in dargestellt gespannte dünne Filme. In dieser Arbeit wird jedoch das Potenzial mechanisch induzierter Versetzungen vorgestellt als Designelement zur Abstimmung des Volumenionentransports. Der zugrunde liegende Mechanismus, der für die verantwortlich ist die beobachtete Verbesserung der Ionenleitfähigkeit wird im Detail diskutiert. Darüber hinaus wird betont, dass Versetzungen das Potenzial besitzen, das Elektronische und Ionische abzustimmen Leitfähigkeit von Metalloxiden. Diese Effekte werden erklärt, indem der Versetzungscharakter Kern entfaltet wird Ladungseigenschaften, eventuell vorhandene Raumladung und deren mesoskopische Anordnung. Das Kombinierte Konzepte der Versetzungsmechanik und Festkörper-Ionen weisen darauf hin, dass Versetzungs-vermittelt, sehr stabil elektrische Leitfähigkeit kann verwendet werden, um den elektronischen und ionischen Ladungstransport lokal und global zu modifizieren. Daher ermöglichen diese Ergebnisse einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die Abstimmung verschiedener funktioneller Oxide' elektronische/ionische Eigenschaften abgesehen von chemischen Dotierungsstrategien.