CaCu3Ti4O12: วัสดุแห่งอนาคต เพื่อการประดิษฐ์เป็นตัวเก็บประจุไฟฟ้าขนาดจิ๋ว

บทคัดย่อ

ในปัจจุบัน วัสดุไดอิเล็กตริกที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงได้มีบทบาทต่อการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋วในเรือนของไมโครเมตรเป็นอย่างมาก เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้าและอุปกรณ์ความจำ เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวนี้ประดิษฐ์จากวัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงและมีค่าการสูญเสียทางไดอิเล็กตริกที่ต่ำ วัสดุเซรามิก CaCu₃Ti₄O₁₂ จึงเป็นวัสดุที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในปัจจุบันทั้งในด้านการศึกษาในเชิงวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการศึกษาเพื่อพัฒนาต่อยอดทางเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจาก CaCu₃Ti₄O₁₂ เป็นวัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่สูงมากในช่วง 10³-10⁵ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางจุลภาคและเงื่อนไขของกระบวนการสังเคราะห์ สำหรับพฤติกรรมการมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่สูงมากของวัสดุเซรามิก CaCu₃Ti₄O₁₂ เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่ามีสาเหตุเนื่องจากกลไกการโพลาไรเซชันแบบ Maxwell-Wagner ที่ขอบเกรน อย่างไรก็ตาม วัสดุเซรามิก CaCu₃Ti₄O₁₂ ยังคงมีค่า tanδ ที่สูงมาก ดังนั้นการศึกษาเพื่อหาเงื่อนไขเพื่อลดค่า tanδ โดยการควบคุมโครงสร้างทางจุลภาคและการเจือด้วยไอออนของโลหะต่างๆ ใน CaCu₃Ti₄O₁₂ จึงเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างมาก