مهندسی مرزدانه برای بهبود رسانایی تیتانات استرانسیوم SrTiO3

Grain boundary engineering for improving conductivity of polycrystalline SrTiO3

چکیده

این مقاله گزارشی از افزایش رسانایی تیتانات استرانسیوم SrTiO3 به کمک مهندسی مرزدانه GBE می باشد. در مرزدانه ها GBs مرزهای با Ʃ۳ خواص الکتریکی بسیار بهتری نسبت به مرزهای معمول دارند. اگر په مطالعات زیادی برای افزایش مرزهای Ʃ۳ صورت گرفته است اما این تلاش برای افزایش به دلیل اینکه در مطالعات قبلی روش مناسبی برای جهت دادن به دانه ها (در واقع همان جلوگیری از رشد غیر نرمال دانه ها) ارائه نشده بود محدود شده است.

در این مقاله تلاش هایی برای اداره کردن صفحات نانوکریستالی پودر اولیه SrTiO3 به کمک افزودنی هایی همچون استیک اسید و سیتریک اسید صورت گرفت. با استفاده از سیتریک اسید تعداد مرزهای Ʃ۳ و سطوح (۱۱۱) افزایش می یابد. به علاوه، اندازه گیری های رسانایی نشان می دهد که هر چه تعداد مرزهای Ʃ۳ افزایش می یابد رسانایی مناسب تر می گردد. به طور خلاصه، مطالعات صورت گرفته در این تحقیق مسیر جدیدی را برای بهبود رسانایی GBE ارائه می دهد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

The present paper reports the conductivity enhancement of strontium titanate (SrTiO3) using grain boundary engineering (GBE). In grain boundaries (GBs), Σ۳ GBs have superior electrical properties to general GBs. Although many studies have focused on increasing the population of Σ۳ GBs, the increase in the Σ۳ GB population was limited mainly because the previous studies did not provide an efficient method for orienting grains (e.g., inhibition of abnormal grain growth).

This study attempts to manipulate nanocrystal planes of SrTiO3 starting powders by using additives of acetic acid and citric acid. Using citric acid both populations of (111) surfaces and Σ۳ GB are increased. Furthermore, our conductivity measurement indicated that the higher the Σ۳ GB population the more favorable the conductivity. In summary, the findings of this study opened new possibilities for increasing the conductivity of GBE.