Ποια είναι η κρυσταλλική δομή του τιτανικού βαρίου;
σε θερμοκρασία δωματίου (κάτω από τους 120 ° C), το Batio3 υιοθετεί ένα Tetragonal Δομή.
* Κύτταρο μονάδας: Το βασικό δομικό στοιχείο της τετραγωνικής δομής είναι ένα κυτταρικό κύτταρο κυβικής μονάδας ελαφρώς επιμηκυμένο κατά μήκος ενός από τους άξονες του.
* διάταξη: Τα ιόντα βαρίου (Ba²) καταλαμβάνουν τις γωνίες του κυττάρου μονάδας, τα ιόντα οξυγόνου (O2⁻) καταλαμβάνουν τα κέντρα προσώπου και τα ιόντα τιτανίου (Ti⁴⁺) κάθονται στο κέντρο του κυττάρου μονάδας.
* Λειτουργία κλειδιού: Αυτή η δομή παρουσιάζει Ferroelectricity , που σημαίνει ότι διαθέτει αυθόρμητη ηλεκτρική πόλωση λόγω της μετατόπισης του ιόντος Ti⁴⁺ από το κέντρο του κυττάρου μονάδας.
Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το Batio3 υφίσταται αρκετές μεταβάσεις φάσης:
* 120 ° C έως 130 ° C (τετραγωνικό έως κυβικά ): Η τετραγωνική παραμόρφωση εξαφανίζεται και το κύτταρο μονάδας γίνεται τέλεια κυβική. Η σιδηροηλεκτρική ενέργεια χάνεται.
* 130 ° C έως 140 ° C (κυβικά έως Ορθοθομβική ): Η κυβική δομή γίνεται ελαφρώς παραμορφωμένη και το κύτταρο της μονάδας γίνεται επιμήκη σε δύο κατευθύνσεις. Αυτή η φάση δεν είναι επίσης σιδηροηλεκτρική.
* Πάνω από 140 ° C (ορθορομβικό έως rhombohedral ): Το κελί μονάδας γίνεται επιμήκη σε τρεις κατευθύνσεις. Αυτή η φάση δεν είναι και πάλι σιδηροηλεκτρική.
Πέρα από αυτές τις μεταβάσεις, η δομή γίνεται όλο και πιο πολύπλοκη.
Συνοπτικά:
* Θερμοκρασία δωματίου: Τετραγωνικός, σιδηροηλεκτρικός
* 120-130 ° C: Κυβικά, μη φερροηλεκτρικά
* 130-140 ° C: Ορθοομβική, μη φερροηλεκτρική
* Πάνω από 140 ° C: Ρομβοέεδρος, μη φερροηλεκτρικός
Αυτές οι διαρθρωτικές μεταβάσεις επηρεάζουν σημαντικά τις φυσικές ιδιότητες του τιτανικού βαρίου, καθιστώντας το πολύτιμο υλικό για διάφορες εφαρμογές, όπως:
* πυκνωτές: Υψηλή διηλεκτρική σταθερά
* πιεζοηλεκτρικά: Μετατροπή της μηχανικής ενέργειας στην ηλεκτρική ενέργεια
* Αισθητήρες: Ανίχνευση πίεσης, θερμοκρασίας και άλλων φυσικών αλλαγών
* Οπτικά υλικά: Υψηλός δείκτης διάθλασης
Η ικανότητα ελέγχου αυτών των μεταβάσεων φάσης μέσω του χειρισμού της θερμοκρασίας καθιστά το Batio3 ένα ευπροσάρμοστο υλικό για πολλές τεχνολογικές εφαρμογές.
