Pb(Zr 0.52 Ti 0.48)O3 films on stainless steel by chemical solution deposition
Kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemiyle paslanmaz çelik üzerinde hazırlanan Pb(Zr 0.52 Ti 0.48)O3 filmler
- Tez No: 119355
- Danışmanlar: PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ferroelektrik İnce Film, PZT, Kimyasal Çözeltiden Biriktirme Yöntemi, Paslanmaz Çelik Altlık. VI, Ferroelectricity, Thin Films, PZT, Chemical Solution Deposition, Stainless Steel Substrate. IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
oz KİMYASAL ÇÖZELTİDEN BİRİKTİRME YÖNTEMİYLE PASLANMAZ ÇELİK ÜZERİNDE HAZIRLANAN Pb(Zr0.52Tio.48)03 FİLMLER Yıldırım, Faruk Altan M.S., Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Macit Özenbaş Temmuz 2002, 108 sayfa Bu çalışmada, çatlaksız Pb(Zro.52Tio.4g)03 (PZT) filmler paslanmaz çelik folyolar üzerinde kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemi kullanılarak elde edilmişlerdir. Çalışma dielektrik sabiti, k, ile artık polarizasyon, Pr ve koersiv alan,- Ec gibi dielektrik ve ferroelektrik özelliklerin belirlenmesini de içermektedir. Kurşun asetat, zirkonyum propoksit, ve titanyum izopropoksit başlangıç maddeleri olarak kullanılmışlardır. Ön çözelti (precursor solution), kurşun asetatın asetik asitle 2:1 oranında karıştırılması ve uygun miktarlarda zirkonyum propoksit ve titanyum izopropoksitin bu çözeltiye eklenmesiyle hazırlanmıştır. Filmler çözeltinin döndürme yöntemi (spin coating) ile çelik folyolar üzerine biriktirilmesiyle elde edilmişlerdir. Çatlaksız filmler çözelti viskositesinin ayarlanması ile herbiri 0.2 um kalınlığında olan tabakaların tekrarlanmasıyla üretilmişlerdir. Kimyasal homojenlik ve daha iyi elektrik özellikler sağlanması amacıyla uygulanması gereken en uygun ısıl işlem koşullan 600°C ve 3 saat olarak belirlenmiştir.PZT ince filmlerin büyütme koşullarına bağlı olarak yapı ve bileşiminin belirlenmesi için Tarama Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dispersif Analiz ünitesi (EDS) ve X-ışınlan kırınım cihazı (XRD) kullanılmıştır. Bu çalışmada ayrıca film kalınlığı ile ısıl işlem koşullarının ferroelektrik ve dielektrik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Her bir filmin dielektrik sabiti 1 kHz ile 1 MHz frekans aralığında yüksek frekans bölgesine doğru yavaşça azalan bir eğilim göstermiştir. PZT filmlerin çoğunluğu uygulanan gerilimin artmasıyla yükselen Ec ve Pr değerleri göstermiş, fakat polarizasyon döngüsü tam doygunluğa ulaşamamıştır. Bu çalışmada elde edilen düşük Pr ve yüksek Ec değerleri literatürde verilen değerlerle kıyaslanabilir niteliktedirler. Elde edilen polarizasyon döngüsü ve dielektrik sabit değerleri çelik altlıktaki elementlerin PZT film içerisine yayınımı gibi PZT film ile paslanmaz çelik arasında oluşan arayüzey etkileşimleri ile açıklanabilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Pb(Zr0.52Tio.48)03 FILMS ON STAINLESS STEEL BY CHEMICAL SOLUTION DEPOSITION Yıldırım, Faruk Altan M.S., Department of Metallurgical & Materials Engineering Supervisor: Prof. Dr. Macit Özenbaş July 2002, 108 pages In this study, crack-free Pb(Zro.52Tio.4s)03 (PZT) films were produced using chemical solution deposition technique on stainless steel foils. Present work also included the determination of dielectric and ferroelectric properties such as dielectric constant, k, remanent polarization, Pr and coercive field, Ec. Lead acetate, zirconium propoxide and titanium isopropoxide were used as starting materials. Precursor solution was prepared by dissolving lead acetate in acetic acid with a 2:1 mass ratio and adding appropriate amounts of zirconium propoxide and titanium isopropoxide. The films were obtained by depositing the solution onto the steel foils by using spin coating. Crack-free films were obtained by multilayer coating in which the viscosity of the solution was adjusted such that each layer was approximately 0.2 um thick. Optimum heat treatment conditions were determined as 600°C and 3 hours to obtain high crystallinity, chemical homogeneity and better electrical properties. mScanning electron microscopy (SEM), energy dispersive analysis (EDS), and X-ray diffraction (XRD) were used for the investigation of the structure and composition of PZT thin films relative to the growth conditions. Dependence of the ferroelectric and dielectric properties on the film thickness and heat treatment conditions were described. The dielectric constants for each film almost remained constant in the frequency region of 1 kHz to 1 MHz, gradually decreasing in the high frequency end of the spectrum. In almost all of our PZT films, the Ec and Pr values grew with increasing applied voltages but a complete saturation of hysteresis could not be found. In our study, the low Pr and high Ec values that were found are comparable with the literature. The reason of this hysteresis behaviour and observed values of dielectric constants is assumed to be the interactions between ferroelectric PZT film and the stainless steel substrate such as the diffusion of substrate elements into the film at the processing temperatures.
Benzer Tezler
- Mikropatterning of ferroelectric Pb(Zr052 Tio,48)O3 films using sol-gel processing
Sol-jel yöntemiyle ferroelektrik Pb(Zr052 Tio,48)O3 filmlerinin mikrokalıplanması
NİLGÜN GERÇEKER (TURHAN)
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Çavuşbaşı Granodiyoriti'nin yaşı ve petrojenezi
Age and petrogenesis of the Çavuşbaşi Granodiorite
ESEN AYANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN TOPUZ
- Büyük Menderes nehri deltası önündeki kıta sahanlığı çökellerinin halosen sedimantolojisi ve jeokimyası: Jeolojik ve antropojenik etkileşimlerinin araştırılması
Halocene sedimentology and geochemistry of the continental shelf off the Büyük Menderes river delta: Investigation of geological and anthropogenic interactions
NİLÜFER TURHAN (AKYÜZ)
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERGİN
- Magnezyum alaşımlarının döküm özelliklerinin incelenmesi
An investigation of casting properties of magnesium alloys
MEHMET ÜNAL
Doktora
Türkçe
2008
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. FERHAT GÜL
PROF. DR. ERCAN CANDAN
- Kuzeybatı Trakya'da (Lalapaşa-Pınarhisar) İslambeyli formasyonu'nun ve bentonit oluşumlarının jeolojisi, mineralojisi, jeokimyası ve teknolojik özellikleri
The geology, mineralogy, geochemistry and technological properties of İslambeyli formation and bentonite occurences in Northwest Thrace basin (Lalapaşa-Pınarhisar)
BALA EKİNCİ ŞANS
Doktora
Türkçe
2018
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP FAHRİ ESENLİ