สมบัติทางเฟร์โรอิเล็กทริกของเซรามิกเลดเซอร์โคเนตไทเทเนตที่เติมบิสมัทไดสโพรเซียมไทเทเนต

Abstract

ในงานวิจัยนี้ได้ทำการเตรียมเซรามิกเลดเซอร์โคเนตไทเทเนต ที่เติมบิสมัทไดสโพร-เซียมไทเทเนต (1-x)PZT-xBDT เมื่อ x มีค่าเท่ากับ 0.03, 0.05, 0.07, 0.15 และ 0.20 เศษส่วนโดยน้ำหนัก ทำการเตรียมโดยวิธีผสมออกไซด์ และทำการเผาซินเตอร์ที่อุณหภูมิ 1,000 องศาเซลเซียส จากนั้นนำเซรามิกที่เตรียมได้ไปวิเคราะห์เฟส และตรวจสอบสมบัติทางเฟร์โรอิเล็กทริก พบว่า ผลของการวิเคราะห์เฟสด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ แสดงให้เห็นว่าเมื่อเติมปริมาณ BDT ไปเล็กน้อยที่อัตราส่วน x = 0.03-0.05 รูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นแสดงเฟสเต-ตระโกนอลของ PZT แต่เมื่อปริมาณ x = 0.15 พบว่ารูปแบบการเลี้ยวเบนเริ่มปรากฏพีคของ  BDT ขึ้น จากการศึกษาสมบัติทางเฟร์โรอิเล็กทริกของเซรามิกที่เตรียมได้ พบว่าเมื่อเติมปริมาณ BDT เข้าไปใน PZT เพียงเล็กน้อย คือที่อัตราส่วน 0.97PZT-0.03BDT ทำให้เซรามิกที่ได้มีค่าสนามลบล้างไฟฟ้าเท่ากับ 0.738 กิโลโวลต์ต่อตารางเซนติเมตร และค่าสภาพคงเหลือของโพลา-ไรเซชั่นประมาณ 18.7 ไมโครคูลอมบ์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเซรามิก PZT บริสุทธิ์ และ BDT บริสุทธิ์

In this research, lead zirconate titanate ceramics with bismuth dysprosium titanate addition (1-x)PZT-xBDT when x = 0.03, 0.05, 0.07, 0.15 and 0.20 wt% were prepared by solid-state mixed oxide method. All of the samples were sintered at 1000°C. The ceramics were characterized of phase analysis and ferroelectric properties. Phase analysis was characterized by x-ray diffractometer. The pattern of ceramic with x are between 0.03 and 0.05 shows the single phase tetragonal of PZT. When increased of bismuth up to 0.15, the BDT peak was appeared. Ferroelectric properties of ceramics showed the remanent polarization ~ 18.7 µC/cm² and coercive field ~ 0.738 kV/cm can be improved with addition small amount 0.03 wt% of BDT.