مطالعه و تولید نانو ساختارهای pzt در مرز فازی مورفوتروپیک (mpb) و بررسی عوامل مختلف بر سنتز آنها

در دو دهه اخیر تحقیقات گسترده ای در مورد تولید مواد فروالکتریک نانوساختار مانند تیتانات زیرکونات سرب (pzt) با فرمول عمومی pb(zr1-xtix)o3 انجام گردید. در این تحقیق نانوپودر، نانولوله یک بعدی و نانولوله با قطر غیر یکنواخت این ماده به ازای 48/0x= به روش سل ژل و نهشت چرخشی بر پایه قالب تهیه شدند. پس از یافتن دمای کلسینه مناسب برای تولید نانوپودرهای pzt (°c 750)، آن ها را در ph های مختلف 3، 4، 5، 6، 7، 8 و 9 سنتز کرده و اثر این عامل بر خواص ساختاری، فیزیکی و اپتیکی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص اپتیکی نانوذرات pzt را از دو جنبه ارتعاشات مولکولی و حرکت بین نواری الکترون ها مورد بررسی قرار دادیم. برای تحلیل ارتعاشات مولکولی از طیف سنجی ftir و برای بررسی حرکت الکترون ها از طیف سنجی uv-vis استفاده نمودیم. پارامترهای اپتیکی از جمله ضریب شکست، ضریب خاموشی، قسمت های حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک و مدهای فونونی اپتیکی به کمک روابط کرامرز-کرونیگ محاسبه شدند. همچنین گاف انرژی اپتیکی با استفاده از طیف uv-vis و نمودار تاوک بدست آمد. نتایج الگوی xrd نشان داد که نانوذرات pzt تهیه شده در phهای مختلف دارای ساختار پروسکایت بوده و همزیستی دو فاز تتراگونال-رومبوهدرال در آن ها مشاهده می شود. تصاویر tem نشان داد که نانوذرات pzt دارای شکلی عموما شبه کروی می باشند و اندازه آن ها در دمای کلسینه °c 750و 4=ph حدود nm 25 بدست آمد. بوسیله تصاویرfe-sem تاثیرph بر روی ریخت شناسی و اندازه دانه های کلوخه شده pzt را بررسی نمودیم. نتایج ساختاری نشان داد که با تغییر ph اندازه دانه ها دستخوش تغییر می شوند. همچنین با تهیه قرص هایی از نانوپودرها، چگالی خام، چگالی اصلی و ضریب پیزوالکتریک نانوپودرهای pzt مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت نهایی این تحقیق با استفاده از تکنیک نهشت چرخشی سل ژل بر روی قالب آلومینیوم آندایز شده به تولید نانولوله های یک بعدی و نانولوله های با قطر غیر یکنواخت pzt پرداخته و خواص ساختاری و اپتیکی آن ها را مورد بررسی قرار دادیم.