Исследование структурных и электрофизических свойств пьезоэлектриков является важной задачей для создания эффективных пьезоэлектрических наногенераторов, предназначенных для повышения автономности электронных устройств. Один из перспективных материалов для создания наногенераторов - титанат бария BaTiO[3], для изучения свойств которого необходима специальная подготовка образца. В работе представлены результаты изучения электрофизических свойств отдельной нанонити BaTiO[3], прикрепленной на поверхности подложки методами атомной силовой микроскопии. Формирование нанонитей BaTiO[3] проведено с применением двухстадийного гидротермального синтеза с использованием диоксида титана TiO[2] в качестве прекурсора и титаната натрия как промежуточного соединения. Исследованы морфология поверхности и фазовый состав нанонитей BaTiO[3] с использованием растрового электронного микроскопа и метода рентгеновской дифракции. Представлена методика закрепления отдельной нанонити BaTiO[3] на проводящей подложке для исследования пьезоэлектрических характеристик на атомном силовом микроскопе. Полученные нанонити BaTiO[3] имеют тетрагональную фазу со средней длиной ~ 14 мкм и диаметром 330 нм. Внутреннее напряжение нанонити составляет -0,45 В, пьезоэлектрический коэффициент d[33] = 5,2 пм/В. Полученные данные подтверждают возможность применения нанонитей BaTiO[3] в наногенераторах и МЭМС-устройствах.

The study of the structural and electrophysical properties of piezoelectrics is an important task for the creation of efficient piezoelectric nanogenerators designed to increase the autonomy of electronic devices. One of promising materials for nanogenerator creation is barium titanate BaTiO[3]. Special sample preparation is required to study its properties. In this work, the results of studying the electrical properties of an individual BaTiO[3] nanowire attached to the substrate surface using atomic force microscopy are presented. The BaTiO[3] nanowires have been formed by two-stage hydrothermal synthesis using titanium dioxide TiO[2] as a precursor and sodium titanate an intermediate. The surface morphology and phase composition of BaTiO[3] nanowires were studied using a scanning electron microscope and X-ray diffraction. A technique for fixing an individual nanowire on a conductive substrate for studying piezoelectric characteristics using an atomic force microscope is presented. The BaTiO[3] nanowires obtained have a tetragonal phase with an average length of ~ 14 mum and a diameter of 330 nm. The internal voltage of the nanowire is -0.45 V. The piezoelectric coefficient d[33] is 5.2 pm/V. The resulting data confirm the possibility to apply BaTiO[3] nanowires in nanogenerators and MEMS-devices.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 28, № 2, 2023. — (11 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://elibrary.ru/contents.asp?id=50767472>.