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: 140
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
- Gliklazid içeren kontrollü salım sağlayan preparatların hazırlanması
Preparation of controlled release gliclazide formulations
ESRA KAYNARCA
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiBiyofarmasötik ve Farmokokinetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ÖNER
- Preparation of cellulase gene probes for thermophilic fungi by PCR
PCR yöntemi ile termofilik mantar türleri için selülaz gen sondalarının hazırlanması
ZAHİDE NESLİHAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZÜMRÜT B. ÖGEL
- Enzim içeren polimer filmlerinin hazırlanması ve biyokatalitik enzim elektrotlu geliştirilmesi
Preparation of enzyme containing polymer films and development of biocatalytic enzyme electrode
EMEL EMREGÜL
- Benzen birimleri içeren N1N1-disübstitüe 18-crown-6 eter türevlerinin hazırlanması
Preparation of N1N1-disübstitued mono and dibenzo 18-crown-6 ether derivatives
NADİR DEMİREL
- Preparation of rotating gold-disk electrode and its modification by electropolymerization
Döner altın-disk elektrod hazırlanması ve elektropolimerizasyonla modifikasyonu
MEHMET BAŞALP