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電子跳躍模型(electron hopping model)是目前在Ni-Mn-O系NTC熱敏陶瓷中被廣泛認可和接受的導電機理。該模型認為在該體系中電子導電存在兩個條件：(1)金屬離子的價態是可以變價的；(2)變價的金屬離子在晶體學中占據相同的位置。對于Ni-Mn-O材料體系而言，一般都含有可變價的Mn離子，存在+4 、+3、+2等諸多價態，其中Mn ⁴⁺+和Mn³⁺離子一般傾向于進入尖晶石結構中的B位，而Mn²⁺離子則會傾向進入A位。在尖晶石結構中，由于B-B位之間的距離略小于A-A位之間的距離，所以電子會在距離較短的B位Mn⁴⁺離子和Mn³⁺離子之間進行跳躍，產生跳約導電。以Ni_xMn_3-xO₄(03O₄，眾所周知Mn₃O₄是絕緣體，電阻率非常大，它的陽離子分布形式一般為[Mn²⁺]A[Mn³⁺Mn³⁺]_BO₄，可以看出在B位此時只存在Mn³⁺單一陽離子，沒有其他價態的Mn離子存在，電子于是不能進行跳躍導電,所以Mn₃O₄電阻率非常大，導電特性為絕緣體。當向Mn₃O₄中摻入Ni元素時，一般以Ni²⁺離子狀態存在，從表1中可以知道，Ni²⁺離子在八面體間隙位置優先占據能(OSPE)高達22.8，所以Ni2+離子優先進入B位。Ni²⁺離子進入B位后，為了保持電價中性，此時位于B位的Mn³⁺離子必將發生變價成為更高價態的Mn⁴⁺離子，此時Ni_xMn_3-xO₄的陽離子分布情況可寫成：[Mn²⁺]_A[Ni²⁺_xMn⁴⁺_xMn³⁺_2-2x]_BO₄，可以看出，此時在B位存在Mn⁴⁺和Mn³⁺兩種價態的離子，于是電子便可以在Mn⁴⁺和Mn³離子之間產生跳躍電導，電阻率下降，且隨著摻入的Ni含量的增加，電阻率繼續呈現下降的趨勢。理論上可以通過下式來 計算電導率：        (1)
        其中 ， 是八面體位置的濃度， 是電子跳躍距離， 是與傳導相關的晶格熱振動的頻率， 是玻爾茲曼常數， 是電子的基本電荷，[Mn⁴⁺]和[Mn³⁺]是八面體中Mn⁴⁺ 離子和Mn³⁺離子的濃度， 是電子跳躍需要克服的勢壘。理論計算可知, 當[Mn³⁺]=[Mn⁴⁺]時，即x=2/3，電阻率將有極小值，若繼續增加Ni元素的含量，電阻率則會逐漸增加。Fritsch就系統研究了Ni_xMn_3-xO₄(0.6

     圖2  Ni_xMn_3-xO₄電阻率隨鎳含量變化示意圖，兩種陶瓷金屬化工藝：(a)真空蒸發鍍膜（沒有熱處理過程）; (b)絲網印刷工藝（850°C燒銀）。