Дипломная работа на тему: Основные свойства исследуемых сегнетоэлектриков. Фазовые переходы в сегнетовой соли

Введение

Многочисленные исследования, проведенные для малых частиц, выявили зависимость их физических свойств от размеров. Одним из способов получения малых частиц является внедрение исследуемого вещества в пористые матрицы, характерный размер пор которых лежит в нанометровом диапазоне. К настоящему времени разработан ряд эффективных методов создания наноструктур, в их числе методы, основанные на принципе самоформирования [1,2]. Методы самоформирования включают агрегацию наночастиц в структуры с заданной формой и размером. Одним из таких материалов для создания наноструктур на основе самоформирования является пористый оксид алюминия. Диаметр ячеек пористых пленок оксида алюминия колеблется в зависимости от технологии получения и составляет от 30 до 500 нм, диаметр пор 0,3 - 0,5 диаметра ячейки, плотность заселения от 10 до 100 на мкм2. Диэлектрическая проницаемость анодных оксидов зависит от природы электролита анодирования и может принимать значения от 6,8 до 13,0 [3].

Сегнетоэлектрические свойства частиц, введенных в нанопористые матрицы, изучены, сравнительно, мало. Исследованию размерных эффектов для сегнетоэлектриков, внедренных в пористый оксид алюминия, посвящено всего несколько работ (см. [4 - 6] и ссылки в этих работах).

Формирование материалов в пористых матрицах является эффективным способом создания наносистем, в том числе сегнетоэлектрических наноструктур. Среди перспективных применений сегнетоэлектрических наноструктур на основе пористых мембран следует отметить возможность их использования в качестве элементов памяти с высокой плотностью записи информации, устройств оптоэлектроники, нанофорсунок для жидких сред и пр.

В качестве объектов исследования были выбраны водорастворимые сегнетоэлектрики сегнетова соль и триглицинсульфат, внедренные в наноразмерные пористые пленки оксида алюминия.

Цель работы - исследовать изменение диэлектрических свойств сегнетовой соли и триглицинсульфата, внедрённых в пористые плёнки Al2O3.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

) проанализировать методы получения и свойства пористых упорядоченных структур;

2) получить пористые оксидные плёнки путём анодирования алюминия;

) исследовать полученные пленки методом РЭМ и измерить их диэлектрические параметры;

) внедрить в оксидные плёнки сегнетову соль и триглициисульфат для исследования изменения их диэлектрических характеристик в наносостоянии.

пористый плёнка диэлектрический анодирование алюминий

Оглавление

- Введение

- Основные свойства исследуемых сегнетоэлектриков

- Фазовые переходы в сегнетовой соли

- Основные свойства триглицинсульфата

- Пористые упорядоченные структуры

- Пористые периодические структуры

- Анодирование алюминия

- Получение и исследование композитных сегнетоэлектрических материалов на основе пористых плёнок Аl2О3

- Исследование образцов методом электронной микроскопии

- Получение пористого анодного оксида алюминия

- Приготовление образцов и исследование диэлектрических свойств

- Измерение ёмкости полученной плёнки

- Исследование диэлектрических свойств сегнетовой соли, внедрённой в Al2O3

- Характеристики ТГС в Al2O3 Заключение

- Библиографический список

Заключение

В данной работе были рассмотрены свойства пористых материалов, получены оксидные плёнки, с нанометровыми порами, путём анодирования алюминия. В полученные плёнки внедрялись сегнетоэлектрические материалы сегнетова соль и ТГС. Исследованы изменения диэлектрических свойств и температуры фазового перехода.

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

) При анализе свойств пористых материалов выявлено, что силикатные и пористые материалы со временем оказывают влияние на характеристики внедрённых в поры материалов, поэтому использование пористых пленок оксида алюминия является оптимальным с этой точки зрения.

) Экспериментальным путём установлено, что подготовка поверхности алюминия оказывает значительное влияние на качество оксидной плёнки, полученной на поверхности, т.к. шероховатости металла приводят к неравномерному и неупорядоченому формированию пористой структуры.

Список литературы

Аверьянов, Е.Е. Справочник по анодированию / Е.Е. Аверьянов - М.: Машиностроение, 1998. - 224 с.

Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А Андриевский, А.В. Рагуля. - М.: Академия, 2005. - 192 с.

Нанотехнологии в электронике / под ред. Ю.А. Чаплыгина. - М.: Техносфера, 2005. - 448 с.

Сергеев, Г.Б. Нанохимия / Г.Б.Сергеев. - М.: Изд-во МГУ, 2003. - 288 с.

Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований./ Под ред. М. К. Роко, Пер. с англ. - М.: Мир, 2002. - 292 с.

Нанотехнологии в электронике. Под ред. Чаплыгина Ю.А. С. 21.

Лайнс, М. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы/ М. Лайнс, А. Гласс. Перевод с английского под редакцией В.В. Леманова, Г.А. Смоленского - М.: Мир, 1981.- 736 с.

Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., Шур М.С. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. - М.: Наука, 1971. - 476 с.

Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлекрические кристаллы/Перевод на русский под редакцией Л.А. Шувалова. - М.: Мир, 1965. - 555 с.

Блинц Р., Жекш Б. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики/Перевод с английского под редакцией Л.А. Шувалова. - М.: Мир, 1975. - 398 с.

Свитцов А.А., Кострикова О.А. Электронный учебник "Полупроницаемые пористые мембраны". - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005. -Режим доступа: http://www.membrane.msk.ru/books/book2/, свободный.

Аблицова А.С., Агекян В.Ф., Серов А.Ю. Оптические спектры микрокристаллов слоистого полупроводника PbI2, выращенных в стеклянных матрицах//ФТП. - 1998. - Т.32. - С.151-154.

Бегер В.Н., Фадеев А.Ю., Лисичкин Г.В. Управление спектральными характеристиками молекул органических красителей, адсорбированных в пористом стекле, путем предварительного химического модифицирования поверхности пор//ПЖТФ. - 1999. - Т.25. - С.78-82.

Парфеньева Л.С., Смирнов И.А., Фокин А.В., Мисиорек Х., Муха Я., Ежовский А. Рассеяние фононов на границах малых кристаллов,

Бρeк, Д. Цеолитовые молекулярные сита/ Д. Бρeк - М.: "Мир", 1976. - 781 с.

Богомолов, В.И.. Жидкости в ультратонких каналах//УФН. - 1978. - Т.124. - С.171-182.

Бρегг У.Л., Клаρингбулл Г.Ф. Кристаллическая структура минералов. - М.: "Мир", 1967. - 392 с.

Богомолов В.Н., Волконская Т.И., Задорожний А.И., Капанадзе А.А., Луценко Э.Л. Фазовый переход системы капель Gа и Нg//ФТТ. - 1975. - Т.17. - С.1707-1710.

Кубасов, А.А. Цеолиты - кипящие камни//Соросовский образовательный журнал. - 1998. - Т. 3. - С. 58-65.

20 Seff К. Crystal structure оf а sulfur sorption complex оf zeolite 4А//J. Phys. Chem. - 1972. - V.76. - Р.2601-2605.

Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии/ А.И. Гусев - М.: Физматлит, 2005. - 416 с

Аверьянов, Е.Е. Справочник по анодированию / Е.Е. Аверьянов - М.: Машиностроение, 1998. - 224 с.

О.В. Рогазинская, С.Д. Миловидова, А.С. Сидоркин, В.В. Чернышев, Н.Г. Бабичева. Свойства нанопористого оксида алюминия с включениями триглицинсульфата и сегнетовой соли // ФТТ. - 2009. - Т. 51. - С. 1430 - 1432.