Preparation of lead-free BZT-BCT thin films by chemical solution deposition and their characterization
Kurşun içermeyen BZT-BCT ince filmlerin kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemiyle hazırlanışı ve karakterizasyonu
- Tez No: 318962
- Danışmanlar: PROF. DR. A. MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Yapılan tez çalışması kurşunsuz baryum titanat esaslı Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (BZT-BCT) ince filmlerin Pt/TiO2/SiO2/Si altlıkları üzerine kimyasal çözelti biriktirme yöntemiyle büyütülmeleri ve denenen süreç parametrelerinin en uygun film üretimi üzerine etkisinin araştırılmasıdır. İdeal film üretiminin gerçekleştirilmesi amacıyla kompozisyon rombohedral-tetragonal fazların bir arada gözlemlendiği morfotropik faz sınırına yakın seçilmiştir.Bu çalışmada, üretilen filmlerin ferroelektrik ve dielektrik özelliklerinin birbirleri ile olan ilişkisi ve sinterleme sıcaklıklarının ince filmlerin mikroyapı ve morfolojisi üzerine olan etkisi sistematik bir şekilde çalışılmıştır. Uygulanan değişik sinterleme sıcaklıkları içerisinde, en uygun ferroelektrik ve dielektrik özellikler 800 °C'de 1 saat süreyle sinterlenen, homojen yüzeylere sahip filmlerde gözlemlenmiştir. Bütün çalışma boyunca, film kalınlığı 500 nm (üç katmanlı film) olarak sabitlenmiştir. Buna bağlı olarak ortalama tane boyutu yaklaşık 60 nm olarak 700, 750 ve 800 °C'de sinterlenen filmlerden elde edilmiştir. En iyi özellikler 800 °C'de sinterlenen filmlerde elde edilmiş olup, kalıcı polarizasyon 2.9 µC/cm2 ve koersiv alan 49.4 kV/cm olarak hesaplanmıştır. Bu filmlerde dielektrik sabiti ve dielektrik kaybının 600 kHz frekansta elde edilen değerleri de sırasıyla 365.6 ve % 3.52 olarak bulunmuştur. Bunun nedeninin 800 °C'de sinterlenen filmlerde tam kristalizasyon neticesinde oluşan saf perovskit fazı ve düşük yüzey porozitesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In the presented thesis, lead-free Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (BZT-BCT) thin films were deposited on Pt/TiO2/SiO2/Si substrates using chemical solution deposition method and then the effect of process parameters were investigated to obtain optimum parameters of these lead-free thin films. The phase was selected near to the morphotropic phase boundary (MPH) to increase the number of polarization directions where rhombohedral and tetragonal phases exist together.In this study, the effect of sintering temperatures on microstructure, dielectric and ferroelectric properties were studied systematically. Among the various high-quality BZT-BCT thin films with uniform thickness, the optimum dielectric and ferroelectric responses were observed for films annealed at 800 oC for 1 h sintering time. The thickness was kept constant for all measurements as 500 nm (triple layered films). Therefore, the average grain sizes were found around 60 nm for samples sintered at 700,750 and 800 oC.BZT-BCT thin films sintered at 800 oC showed effective remnant polarization and coercive field values of 2.9 µC/cm2 and 49.4 kV/cm, together with a high dielectric constant and low loss tangent of 365.6 and 3.52 %, respectively, at a frequency of 600 kHz due to pure perovskite phase showing full crystallization and minimum surface porosity obtained at this temperature.
Benzer Tezler
- Kurşun esaslı ve kurşunsuz piezoelektrik seramik fiberlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of lead based and lead free piezoelectric ceramic fibers
AHMET SERKAN TEKDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
DOÇ. DR. SEDAT ALKOY
- Development of X-ray shielding textile materials with micro and nano sized particles
X ışınlarından koruyucu mikro ve nano partikül içerikli tekstil malzemelerin geliştirilmesi
BİLGE KOYUNCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA CANDAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBAHAT ARAL YILMAZ
- Lead-free organometallic perovskite characterization for environmentally friendly solar cells
Çevre dostu güneş hücreleri için kurşunsuz organometalik perovskite karakterizasyonu
İBRAHİM ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK DEMİREL
- Balıkesir-Balya yöresi kurşun-çinko tesis artıklarının değerlendirilmesi
Beneficiation of Balya lead and zinc tailings
GÜLAY BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. ZEKİ DOĞAN
- Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile nano yapılı kurşun oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nano structured lead oxide via ultrasonic spray pyrolysis (USP)
BURAK AŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN