Příprava dielektrických materiálů

Text

Připravujeme řadu dielektrických (zejména feroelektrických, multiferoických a piezoelektrických) materiálů ve formě keramik, (nano)prášků, nanočástic, nanosuspenzí, vrstev, (nano)kompozitů a monokrystalů. Používáme tyto metody: syntézu v pevné fázi (případně za užití mechanochemické aktivace), hydrotermální a solvotermální syntézu, metodu sol-gel a její kombinaci se solvotermální syntézou a růst krystalů z roztoku.

Keramiky jsou připravovány jednoosým lisováním následovaným beztlakovým slinováním. Vlastnosti prášků a keramik můžeme modifikovat žíháním v různých plynech jako kyslík, argon, směs argonu a vodíku a čistý vodík. Tenké vrstvy jsou nanášeny hydrotermální metodou a metodou spin coating. Metodami tzv. měkké chemie (soft chemistry) byly nanoporézní materiály vyplňovány feroelektriky.

Jako příklady připravených materiálů uvádíme: multiferoické EuTiO3, Eu0.5Ba0.5TiO3, Eu0.5Ba0.25Sr0.25TiO3, CaMn7O12 a SrMn7O12 ve formě prášků a keramik, nanočástice feroelektrika BaTiO3 pro dopování kapalných krystalů, biokompatibilní vrstvy feroelektrického BaTiO3 nanášené na substráty Ti a TiNb (s perspektivním použitím pro elektricky aktivní kostní implantáty, grant GAČR 20-01570S), série relaxorových feroelektrik SrxBa1-xNb2O6 s různým poměrem Sr/Ba, multiferoické lakunární spinely GaV4S8 (prášek a keramika) and GaV4Se8 (prášek) vykazující skyrmionovou fázi. Optimalizujeme syntézu v pevné fázi multiferoického BaCuF4. Některé vzorky pro spektroskopická měření jsou připravovány leptáním a ztenčováním.

Vrstva BaTiO3
Popis
Vrstva BaTiO3 s pseudokubickými zrny hydrotermálně nanesená na titanovou podložku – vývoj elektricky aktivních povlaků pro kostní implantáty.

Zlaté nanočástice jsou připravovány redukcí HAuCl4, testujeme nanášení těchto nanočástic na hroty AFM s využitím pro hrotem zvýrazněnou Ramanovu spektroskopii (TERS). Růst krystalů z roztoku byl užit pro propionany PbCa2(propionan)6, SrCa2(propionan)6 and BaCa2(propionan)6, jakož i pro příbuzné sloučeniny substituované Mg (výzkum skyrmionů) a monokrystaly (NH4)3H(SeO4)2 a (NH4)3H(SO4)2 pro experimenty s difúzním rozptylem. 

Křemíkový hrot
Popis
Křemíkový hrot pro mikroskopii atomárních sil s nanesenými zlatými nanokuličkamí – pro testování hrotem zvýrazněné Ramanovy spektroskopie (TERS).

 

Na tématu se podílejí