Preparation of PNZT thin films by solution deposition and their characterization
Ferroelektrik PNZT filmlerin sol-jel yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 177600
- Danışmanlar: PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çözelti Depolama, Ferroelektrik Özellikler, Dielektrik Özellikler, PNZT, Solution Deposition, Ferroelectric Properties, Dielectric Properties, PNZT
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı Niyobiyum (Nb) eklenmiş kurşun zirkonat titanat (PNZT) ince filmlerini üretmek ve Nb5+ iyonunun filmlerin yapısal, ferroelektrik ve dielektrik özelliklerine yaptığı etkiyi incelemektir. PNZT ince filmleri, Pb(1-0.5x)(Zr0.53Ti0.47)1-xNbxO3 (x = 0.00 - 0.07) kompozisyonuna göre sol-jel yöntemi kullanılarak üretilmişlerdir. Tek ve çok katlı PNZT filmleri (111)-Pt/Ti/SiO2/Si-(100) altlıkların üzerine kaplanmıştır. PZT kompozisyonları, en iyi ferroelektik ve dielektrik özelliklerin elde edilebilmesi için morfotropik faz sınırından seçilmiştir.Oluşan filmlerin faz oluşumu, mikroyapı, ferroelektrik ve dielektrik özelliklerine bakılarak film kalınlığı, Nb miktarı, sinterleme sıcaklığı ve zamanı gibi üretim parametrelerinin özellikler üzerine olan etkileri incelenmiştir. En yüksek değerler 2 katlı (390 nm), 600 °C ve 1 saat boyunca sinterlenmiş olan filmlerde elde edilmiştir. 1 at % Nb eklenmiş filmler hariç (tane büyüklüğü : 130 nm), filmlerdeki Nb miktarı arttıkça, tane büyüklüğünün azaldığı görülmüştür.En iyi sonuçlar 1 at % Nb eklenmiş [Pb0.995(Zr0.53Ti0.47)0.99Nb0.01O3] filmlerde görülmüştür. Bu filmlerde elde edilen kalıntı polarizasyon (Pr) ve koersiv alan (Ec) değerleri sırasıyla 35.75 ?C/cm2 ve 75.65 kV/cm olarak hesaplanmıştır. En yüksek dielektrik sabiti (689) 1 at % Nb eklenmiş PNZT filmlerde elde edilmiştir. Filmlerdeki dielektrik kaybı 2-4 % arasında değişmektedir ve Nb değişiminin dielektrik kaybı üzerinde bir etkisi olmadığı görülmüştür. Niyobiyumun yüksek miktarlarda eklendiği durumlarda, filmlerin ferroelektrik ve dielektrik özelliklerinde düşüş gözlenmiştir. Bunun nedeni tane boyutundaki azalma, kristal yapıdaki bozulma ve/veya olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to produce Nb doped PZT thin films and then investigate the effects of Nb+5 ion on the structural, dielectric and ferroelectric properties. Niobium (Nb) doped lead zirconate titanate thin films (PNZT) were produced by solution deposition with nominal compositions, Pb(1-0.5x)(Zr0.53Ti0.47)1-xNbxO3 where x = 0.00 - 0.07. Single and multi-layered films were deposited onto (111)-Pt/Ti/SiO2/Si-(100) substrates by spin coating. PZT compositions near the morphotropic phase boundary (MPB) was chosen because excellent ferroelectric and dielectric properties were achieved in this area.The effects of sintering temperature, sintering time, variation of thickness in the films and change of niobium content were investigated with regard to phase development, microstructure, and ferroelectric and dielectric characteristics. The best results were obtained in double layered films (390 nm) which were sintered at 600 °C for 1 h. Grain size of the films decreases with increasing Nb content except for 1 at % Nb doped films. The average grain size of 1 at % Nb doped thin films was calculated as 130 nm by using FESEM.Optimum doping level was found in 1 at % Nb doped films. For 1 at % Nb doped [Pb0.995(Zr0.53Ti0.47)0.99Nb0.01O3] films, remnant polarization (Pr) of 35.75 ?C/cm2 and coercive field (Ec) of 75.65 kV/cm have been obtained. The maximum dielectric constant was achieved in 1 at % Nb doped films which was 689. Tangent loss values were found between 2-4 % and these values were independent of Nb concentrations. Ferroelectric and dielectric properties were decreased at higher Nb doping levels because of the changes in the grain size, distortion of the crystal structure and pinning of the domains.
Benzer Tezler
- Bir pamuk iplikhanesinde fiili çalışma metodlarının incelenmesi ve mevcut işlemlerin standart sürelerinin saptanması
Başlık çevirisi yok
MÜRŞİDE KESEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İşletmeEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA NAZMİ ERCAN
- Kalıp hazırlama teknikleri dersinde ders araçlarının öğrenci başarısına etkisi
Başlık çevirisi yok
FATMA BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiGiyim Endüstrisi ve Giyim Sanatları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HIFZI DOĞAN
- Ankara botanik parkındaki bazı bitkilerin polenlerinin morfolojik çalışması
Morphological study of the pollen grains of some plants in Ankara botanic Park
MELAHAT KURTULUŞ