Details

Title: Исследование структурных и электрофизических свойств нанонитей титаната бария, полученных методом гидротермального синтеза // Известия высших учебных заведений. Электроника: научно-технический журнал. – 2023. – С. 151-163
Creators: Тарасов А. М.; Дубков С. В.; Ву Ван Зунг; Киселев Д. А.; Сиротина А. П.; Волкова Л. С.; Рязанов Р. М.; Громов Д. Г.
Imprint: 2023
Collection: Общая коллекция
Subjects: Физика; Физика твердого тела. Кристаллография в целом; нанонити; титанат бария; электрофизические свойства нанонитей; структурные свойства нанонитей; гидротермальный синтез; пьезоэффекты; пьезоэлектрики; nanofilament; barium titanate; electrophysical properties of nanowires; structural properties of nanowires; hydrothermal synthesis; piezo effects; piezoelectrics
UDC: 539.2
LBC: 22.37
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.24151/1561-5405-2023-28-2-151-163
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: RU\SPSTU\edoc\70888

Allowed Actions: View

Annotation

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.

Usage statistics

stat Access count: 10
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics