學位論文
Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73905
Browse
3 results
Search Results
Item ABO3微波介電材料的光譜研究(2005) 張碧容; Pi-Jung Chang在這篇論文中利用拉曼光譜、x-ray光吸收譜以及x-ray繞射，來量測微觀狀態下鈣鈦礦結構(perovskite structure)的微波介電陶瓷材料結構性質與其微波性質之關連性。本文主要討論的鈣鈦礦結構陶瓷材料的是ABO3中之1：2結構，也就是A(B’1/3B”2/3)O3。其中主要探討的部份包含：Qf值與氧八面體結構之關係，以及微波介電係數是否受到陶瓷鈣鈦礦結構材料中陰陽離子間距的影響。 我們利用三組樣品來探討上述的微波特性與晶體結構的相關性。有兩組樣品是改變B晶體位置的樣品，第三組樣品是改變A位置的系列樣品。利用這兩個系列的樣品來說明A位置與B位置的取代對微波介電參數的影響。第一組樣品為xBa(Mg1/3Ta2/3)O3+(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3（縮寫為xBMT+(1-x)BMN），這組樣品是針對改變B”位置的離子，探討結構與微波關連性。我們發現第一組樣品中，圍繞在B”位置周圍的O離子所形成的氧八面體結構對於Qf值有極強烈相關性，而Ta離子與O離子的距離對於介電係數之也有影響。經由延伸X光吸收精細結構(Extended x-Ray Absorption Fine Structure)的擬合發現，在xBMT+(1-x)BMN中，當x增加時，即Ta離子在B”位置上的含量越來越多時，氧八面體會越趨於緊密，也就是Ta離子距O離子的距離越來越小，同時介電係數也有此趨勢，由此我們可以證明介電係數確實與陰陽離子的間距相關；經過計算後，我們可以獲得在此材料中站在B”位置上的離子與O離子平均偏移量與Qf值之關係，此偏移量可以看成是氧八面體的扭曲程度，可以發現當平均偏移量較大時Qf值會相對較小，所以未摻雜的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3或是Ba(Mg1/3Nb2/3)O3會有較高的Qf值。在x=0.5時Qf值最小的原因是此時Ta與Nb各佔一半在B”位置上，1：2有序的情況最差，因而有最小值；在x=0.75的樣品具有較大的偏移量使得Qf值較x=0.25的樣品低相當多。 第二組樣品是xBaTiO3-(1-x) Ba(Mg1/3Ta2/3)O3；Ti離子同時取代Mg與Ta離子，在x-ray繞射的結果可看出，隨著濃度上升晶格常數及Qf值變小而介電係數卻上升；我們歸因於入雜質Ti會造成氧八面體之扭曲而造成介電係數以及A1g(O)聲子的半高寬增加，在拉曼光譜中，1比2的結構聲子也隨著濃度漸漸不明顯，使得Qf值下降。 在第三組樣品：xSr(Mg1/3Ta2/3)O3+(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3（縮寫為xSMT+(1-x)BMT），由這組樣品可瞭解當A位置上的離子受到取代時，微波介電的特性與結構的關係，並與與B位置的取代的結果比較其異同。我們對xSMT+(1-x)BMT進行拉曼光譜的分析和x-ray吸收精細結構譜的擬合。在這兩項量測結果和微波量測的數據中，均發現有三段式的結構與微波特性的變化，其轉折點在x=0.5與0.75。拉曼測量中1：2比例結構的聲子在x>0.5後開始消失，並且在不同頻段增加很多新的聲子，而在x-ray吸收譜擬合，Ta-O距離傅利葉轉換圖譜也顯示出相對應的結構對稱變化。拉曼測量的結果可推測在x<0.5時Ba(Mg1/3Ta2/3)O3結構主導其結構特性與微波特性。我們發現離子半徑較小的Sr離子取代Ba離子時，造成整體結構變緊密使得大部分聲子有藍位移，但是對於TaO6氧八面體來說反而由於A位置取代成因電性較小的Sr離子讓氧八面體產生形變，使得A1g(O)聲子半高寬上升。入半徑較小的Sr離子，也造成A位置上的離子距O離子的平均距離增加，因此介電係數值也增加。x-ray吸收精細結構分析也有相似的結果。在x=0.75後， Sr(Mg1/3Ta2/3)O3結構主導材料特性，而微波特性也隨著改變。Item 非線性光學晶體鈮酸鋰摻雜不同濃度氧化鋅之介電頻譜研究(2004) 楊明航本論文是以摻雜不同濃度ZnO的鈮酸鋰晶體，使用HP4194A阻抗分析儀，在溫度範圍100◦C~600◦C，頻率變化100Hz~40MHz的交流電作用下，沿著其c軸量測其阻抗值。我們從阻抗數據資料中，求得導電率隨溫度、頻率的變化關係，進而求得導電活躍能，並求得摻雜氧化鋅的濃度和導電活躍能的變化。 我們也求得介電常數隨溫度、頻率的變化關係，進而求得摻雜氧化鋅的濃度和介電常數的變化。並透過M(electric modulus)的表示法求得晶體的弛豫活躍能，以求得摻雜氧化鋅的濃度和弛豫活躍能的變化，藉此希望能夠了解晶體在摻雜不同濃度氧化鋅的導電和介電特性的變化。 我們發現樣品在外加交流電作用下，同時存在有導電離子的移動和電偶極的影響。在高溫低頻的狀況下，離子的貢獻較突顯；相對地，在低溫高頻的狀況下，電偶極的貢獻才較能觀察得到。 我們將樣品對交流電下的反應採用等效電路進行模擬，以希望更加地了解離子的移動和電偶極的變化對導電和介電特性的影響，進而探討氧化鋅的添加對鈮酸鋰晶體所造成的影響。 我們分析樣品的直流導電活躍能Ea、導電率σ、介電常數ε、介電損耗因子tan δ和弛豫活躍能Em隨著滲雜ZnO的濃度變化關係，發現所得的變化結果在濃度5~6 mole%和濃度7~8 mole%時出現轉折點，故我們推測當摻雜不同濃度的氧化鋅時，在5mole%之前和5mole%~7.5mole%及7.5mole%之後有著不同的影響。Item 磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨晶體的高溫相變與導電、介電性質之研究(2002) 顏正杰摘 要 本論文包含三個研究主題。一、將KDP與ADP兩晶體加熱，並利用偏光顯微鏡沿a軸觀察兩晶體的光學變化，找出晶體的結構相變溫度。二、對兩晶體做熱分析測量(DSC與TGA)。三、沿a軸測量兩晶體在不同頻率下隨溫度變化之阻抗，經由計算得到晶體的電容率、導電係數、活化能、弛豫時間，藉由這些數值了晶體的導電、介電特性與溫度、頻率的關係。 利用加熱台在偏光顯微鏡下加熱兩晶體，我們沒有觀察到任何結構相變的光學變化，建議可從c軸觀察。我們對兩晶體進行熱分析測量，DSC與TGA兩曲線有相互重疊，表示晶體吸熱現象並非是結構相變所造成，而是熱分解的結果。 KDP晶體的介電常數與導電係數在180℃附近有異常。ADP晶體的介電常數在120℃~140℃有變化，導電係數沒觀察到特別的變化。 Electric Modulus 來研究晶體弛豫，該兩晶體的弛豫現象以導電弛豫為主，配合Williams-Watt form的衰減函數 來擬合M實驗曲線，可得到更佳擬合。