سنتز و بررسی ساختار و خواص دی الکتریک نانوپودرهای تیتانات زیرکونات سرب دوپت شده با استرانسیم

چکیده مقاله

در سال های اخیر سنتز نانو مواد پیزوالکتریک به خصوص تیتانات زیرکونات سرب به دلیل اتلاف دی الکتریک پایین، ضریب جفت شوندگی بالا و دمای کوری بالا توجه بسیاری از محققان را جلب نموده است. بدین منظور با هدف بررسی ساختار و خواص دی الکتریک این دسته از سرامیک ها، تیتانات زیرکونات سرب همراه با دوپت عنصر استرانسیم به روش سل- ژل سنتز شده است. در این راستا، ابتدا سل هایی با نسبت مولی 48/52= Zr/Ti بدون استرانسیم و با مقدار 1/0 درصد مولی استرانسیم تهیه شد. نمونه ها پس از خشک شدن در دمای oC 100، جهت دستیابی به ساختار های کریستالی مورد نظر در دمای oC 700 به مدت یک ساعت کلسینه شدند. در نهایت نانوپودرهای بدست آمده با استفاده از دستگاه های طیف مادون قرمز (FTIR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و LCR متر مورد آنالیز و مشخصه یابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آنالیز SEM و XRD نشان داد که نانو پودرهای تیتانات زیرکونات سرب سنتز شده دارای ساختاری پرووسکایت با فاز تتراگونال می‌باشند که اندازه ذراتی کمتر از 45 نانومتر را دارند. هم چنین بررسی خواص دی‌الکتریک نمونه‌ها به عنوان تابعی از فرکانس اعمالی انجام شد که نتایج بیانگر افزایش ثابت و کاهش اتلاف دی‌الکتریک با افزودن عنصر استرانسیم در ترکیب و کاهش مقادیر آن‌ها با افزایش فرکانس می‌باشد.