Właściwości perowskitowej ceramiki ferroelektrycznej na bazie tytanianu baru

Beata Wodecka-Duś

Główna treść pracy poświęcona jest ferroelektrycznej ceramice na osnowie tytanianu baru niedomieszkowanego oraz domieszkowanego lantanem i żelazem. Praca adresowana jest do szerokiego grona naukowców, zajmujących się poszukiwaniem i udoskonalaniem nowatorskich materiałów ceramicznych o niezwykle interesujących właściwościach, wykorzystywanych do budowy układów mechatronicznych. Zawarto w niej oryginalne wyniki badań związane głównie z syntezą (metodą konwencjonalną oraz metodą zolowo-żelową) i wytwarzaniem perowskitowej ceramiki na osnowie BaTiO3, charakterystyki jej mikrostruktury i struktury krystalicznej, właściwości dielektrycznych, elektrycznych, piroelektrycznych, termorezystywnych i piezorezystywnych oraz jej możliwości aplikacyjnych. Na tomach pracy opisywane są kolejne kroki, które doprowadziły do otrzymania nowego półprzewodnikowego materiału ceramicznego BLT4 o gigantycznej wartości przenikalności elektrycznej, przy stosunkowo niskim poziomie strat dielektrycznych, co predysponuje otrzymany materiał do zastosowania jako alternatywnego wypełnienia ultrakondensatorów. Ceramika ta wykazuje właściwości piezorezystywne w temperaturze pokojowej, co pozwala przypuszczać, że może stać się materiałem bazowym do potencjalnych zastosowań w piezorezystywnych czujnikach ciśnienia, a powyżej temperatury Curie charakteryzuje się właściwościami pozystorowymi, co może zaowocować jej zastosowaniem w termistorach PTCR. Domieszkowanie ceramiki tytanianu baru lantanu jonami żelaza poprawia jej właściwości piezoelektryczne, a zwłaszcza powoduje znaczny wzrost piezoelektrycznego współczynnika d33, co uplasowuje omawianą ceramikę w grupie materiałów bezołowiowych konkurencyjnych dla ceramiki typu-PZT, przeznaczonych do budowy czujników piezoelektrycznych. Dodatkowym atutem zsyntezowanych materiałów jest ekonomiczna i przyjazna środowisku technologia otrzymywania. Dyskutowane materiały konstrukcyjne z powodzeniem znajdą zastosowanie w innowacyjnych elementach elektronicznych dedykowanych do aplikacji w nowoczesnych układach mechatronicznych i automatycznych.