Geri Dön

Preparation of PNZT thin films by solution deposition and their characterization

Ferroelektrik PNZT filmlerin sol-jel yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 177600
  2. Yazar: VOLKAN KAYASÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Çözelti Depolama, Ferroelektrik Özellikler, Dielektrik Özellikler, PNZT, Solution Deposition, Ferroelectric Properties, Dielectric Properties, PNZT
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Tez No

    1038

    Uranyum (VI), toryum (IV), kalay (II) ve kalay (IV) ün schiff bazı komplekslerinin hazırlanması ve yapılarının spektrofotometrik yöntemlerle açıklanması

    Preparation of schiff base complexes of uranium (VI), thorium (IV), tın (II) and tın (IV) and determination of their structures by spectrometric methods

    YAKUP BARAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    KimyaGazi Üniversitesi

    DOÇ. DR. BİRGÜL ERK

  2. Tez No

    1472

    Preparation of polymethylmethacrylate (PMMA) membranes by phase inversion for artificial Kidney modules

    Başlık çevirisi yok

    MOHAMMED M. MANNA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

  3. Tez No

    3366

    CNC freze tezgahları için program hazırlama ve bilgisayarda simülasyonu

    Preparation of program for CNC milling machines and its simulation on a personel computer

    MAHMUT GÜLESİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERES SÖYLEMEZ

  4. Tez No

    8237

    Preparation of block copolymers with macro-azonitrile as an initiator and characterization of the products

    Blok kopolimerlerin makro-azonitril başlatıcılı ile hazırlanması ve elde edilen blok kopolimerlerin karakterizasyonu

    SEVİM ULUPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1990

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN YÜRÜK

  5. Tez No

    9653

    Preparation of metal silicates from perlite

    Başlık çevirisi yok

    SELDA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1990

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL

Geri Dön