ساخت و مشخصه‌يابي نانوذرات CaCu3Ti4O12 و محاسبه ثابت دي‌الكتريك، قبل و بعد از پرتودهي گاما

Synthesis and characterization of CaCu3Ti4O12 nanoparticles and the measurement of dielectric constant before and after gamma radiation

ماده كلسيم مس تيتانات (CaCu3Ti4O12) يا CCTO، به دليل دارا بودن ثابت دي‌الكتريك بسيار بالامورد توجه محققان قرار گرفته است. نانوذرات CCTO‌ در سه دماي تكليس مختلف به روش سل-ژل ساخته شده و سپس سه نمونه قرص با ضخامت‌هاي مختلف به منظور اندازه‌گيري ثابت دي‌الكتريك تهيه گرديدند. نتايج پراش اشعه X (XRD) نشان داد كه با افزايش دماي تكليس، اندازه بلورك‌ها رشد كرده و كرنش شبكه كاهش مي يابد و درنتيجه ماده بلورين مي‌گردد. همچنين تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) نشان دادند اندازه ذرات با افزايش دماي تكليس، افزايش مي‌يابد. نمودارهاي طيف-سنجي پراكندگي انرژي پرتو X (EDX) ، وجود اتمهاي مورد نظر را تاييد مي‌كنند. بيشترين مقدار ثابت دي‌الكتريك براي ضخيم‌ترين قرص بدست آمد كه ناشي از چگالي بالاي آن نسبت به ساير قرص‌ها مي باشد. مقدار ثابت دي‌الكتريك با افزايش فركانس، براي تمام قرص‌ها كاهش مي‌يابد. همچنين پرتودهي گاما اثري بر ثابت دي‌الكتريك نداشت.

CaCu3Ti4O12 has attracted much attention because of its significant dielectric constant. The CCTO powder was prepared in three different temperatures via a sol-gel method. Three pellets with different thicknesses were made to measure the dielectric constant. The X-ray diffraction analysis indicated that the crystallites grow and the lattice strain decreases by increasing the calcination temperature, which leads to a fully crystallized sample. The FESEM images also revealed that the particles grow by increasing the calcination temperature and the EDS diagrams certified the existence of specified atoms. The maximum value of dielectric constant was gained for the thickest pellet, which is a result of its high density. Dielectric constant also decreases for all pellets by increasing the frequency. There were no changes observed in the dielectric constant value after Gamma radiation.