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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳美瑜
研究生(外文):Mei-Yu Chen
論文名稱:A(B’1/3B”2/3)O3介電陶瓷之微觀結構與微波特質關聯性研究
論文名稱(外文):Correlation of Micro-Structural Properties With Microwave Characteristics of A(B’1/3B”2/3)O3 Perovskite Ceramics
指導教授:賈至達
指導教授(外文):Chih-Ta Chia
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣師範大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:拉曼鈣鈦礦介電性質光學特性
外文關鍵詞:Raman scatteringperovskitedielectric propertiesoptical properties
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本文利用拉曼散射、X光繞射和延伸X光吸收譜等光學方法來測量A(B’1/3B”2/3)O3鈣鈦礦陶瓷中氧八面體結構、 1:2有序結構與其微波性質的關連性。樣品共有三組,第一組樣品為不同燒結條件的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3。此組樣品皆為Q×f值非常高的樣品,X光繞射分析發現1:2有序程度高其Q×f值越高。此組Ba(Mg1/3Ta2/3)O3樣品的微觀結構非常相近,氧八面體體積差異無法由拉曼散射和X光吸收實驗解析。第二組樣品為鎳掺雜之Ba(Mg1/3Ta2/3)O3,即xBa(Ni1/3Ta2/3)O3 +(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 (x=0~0.03)。X光吸收譜可以很明確知道鎳原子是取代鎂原子的晶格位置,而當鎳掺雜濃度越多時,氧八面體越緊密,此時介電常數也隨之減小;且鎳掺雜的越多,1:2有序結構被破壞的程度愈高,Q×f值也隨之降低。第三組樣品是燒結溫度介於1350~1550oC的五個Ba(Co1/3Nb2/3)O3陶瓷樣品。當燒結溫度為1400oC時,實驗發現Ba(Co1/3Nb2/3)O3具有最小的介電常數和最大的Q×f值。此樣品的氧八面體也最緊密、1:2有序程度也最好。燒結溫度高於1400oC之樣品,介電常數開始變大、Q×f值變小,且氧八面體結構開始鬆散、1:2有序程度變差。實驗顯示燒結條件會強烈的影響到晶體內氧八面體結構與1:2有序程度,其微波特性與氧八面體微觀結構直接相關。
Chapter 1 緒論 5
1.1 樣品背景與特性 5
1.2 樣品結構與光學特性 7
1.3 拉曼散射 9
1.4 X光繞射 11
1.5 延伸X光吸收精細結構 12
1.5.1 EXAFS 原理說明 13
1.5.2 實驗裝置 17
1.6 結論 19
1.7 參考資料 20
Chapter 2 燒結條件對Ba(Mg1/3Ta2/3)O3的影響 22
2.1 樣品介紹與介電性質 22
2.2 拉曼分析 23
2.3 X光繞射分析 26
2.4 延伸X光吸收精細結構分析 28
2.5 結論 33
2.6 參考資料 33
Chapter 3 摻雜鎳的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3光譜研究 35
3.1 樣品介紹與介電性質 35
3.2 拉曼光譜分析 36
3.3 X光繞射分析 38
3.4 延伸X光吸收精細結構分析 40
3.5 結論 45
3.6 參考資料 46
Chapter 4 燒結溫度對Ba(Co1/3Nb2/3)O3微波性質影響 47
4.1 樣品介紹與介電性質 47
4.2 拉曼分析 48
4.3 X光繞射分析 51
4.4 延伸X光吸收精細結構光譜分析 53
4.5 結論 58
4.6 參考資料 59
Chapter 5 結論 61
[1] Ruyan Guo, A. S. Bhalla, and L. E. Cross, “Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 single crystal fiber grown by the laser heated pedestal growth technique”, J. Appl. Phys., 75 (1994), 4704
[2]Y.-C. Chen, H.-F. Huang, H.-L. Lin, C.-T. Chia, I.-N. Lin, “Correlation of microwave dielectric properties and normal vibration modes of xBa(Mg1/3Ta2/3O3–(1-x) Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics: II. Infrared spectroscopy”, J. Appl. Phys., 94 (2003), 3365-3369.
[3]C.-T. Chia, Y.-C. Chen, and H.-F. Cheng, “Correlation of microwave dielectric properties and normal vibration modes of Ba(Mg1/3Ta2/3O3–(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics: I. Raman spectroscopy”, J. Appl. Phys., 94 (2003), 3360-3364
[4]Chang, P. J., Chia, C.-T., Lin, I.-N., Lee, J. F., Lin, C.-M. and Wu, K. T., “Characterizing xBa(Mg1/3Ta2/3)O3+(1-x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 Microwave Ceramics by Extended X-ray Absorption Fine Structure Method”, Appl. Phys. Lett., 2006, 88, 242907
[5]Cheol-Woo Ahn, Hyun-Jung Jang, Sahn Nahm, Hyun-Min Park and Hwack-Joo Lee, Effects of microstructure on the microwave dielectric properties of Ba(Co1/3Nb2/3)O3 and (1-x)Ba(Co1/3Nb2/3)O3–xBa(Zn1/3Nb2/3)O3, J. Eur. Ceram. Soc., 23(2003), 2473-2478.
[6]Cheol-Woo Ahn, Sahn Nahm, Yun-Soo Lim, Woong Choi, Hyun-Min Park and Hwack-Joo Lee, Microstructure and Microwave Dielectric Properties of Ba(Co1/3Nb2/3)O3 Ceramics, Jpn. J. Appl. Phys., 41(2002), 5277-5280.
[7]M. Y. Chen, C. T. Chia, I. N. Lin, L. J. Lin, C. W. Ahn, Shan Nahm, “Microwace properties of Ba(Mg1/3Ta2/3)O3, Ba(Mg1/3Nb2/3)O3, Ba(Co1/3Nb2/3)O3 ceramics revealed by Raman scattering”, J. Eur. Ceram. Soc., 26 (2006), pp 1965-1968
[8]H. F. Cheng, C. T. Chia, H. L. Liu, M. Y. Chen, Y. T. Tzeng, “Correlation of microwave dielectric properties with Raman and FTIR spectroscopies for Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 materials”, J. Appl. Phy, 2006, (in press)
[9]M. Y. Chen, P. J. Chang, C. T. Chia, Y. C. Lee, I. N. Lin, J . F. Lee, T. Shimada, “Extend X-ray absorption fine structure and Raman analysis of Nickel doped Ba(Mg1/3Ta2/3)O3”, J. Eur. Ceram. Soc., 2006 (in press)
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