சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு

சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு (Sodium bismuth titanate) என்பது சோடியம், பிசுமத், தைட்டானியம் மற்றும் ஆக்சிசன் ஆகிய தனிமங்கள் சேர்ந்து உருவாகும் ஒரு திடமான கனிம சேர்மமாகும். பிசுமத் சோடியம் தைட்டானியம் ஆக்சைடு என்ற பெயராலும் இச்சேர்மம் அழைக்கப்படுகிறது. Na_0.5Bi_0.5TiO₃ அல்லது Bi_0.5Na_0.5TiO₃ என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் இது அடையாளப்படுத்தப்படுகிறது. சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு சேர்மம் பெரோவ்சிகைட்டு கட்டமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது.

தயாரிப்பு

சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு இயற்கையாகத் தோன்றும் ஒரு கனிமம் அல்ல. இந்தச் சேர்மத்தைப் பெறுவதற்கு பல தயாரிப்பு வழிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. சுமார் 850 °செல்சியசு வெப்பநிலையில் Na₂CO₃, Bi₂O₃ மற்றும் TiO₂ ஆகியவற்றை திண்ம நிலை வினைக்கு உட்படுத்துவதன் மூலம் இதை எளிதாகத் தயாரிக்க முடியும்.

கட்டமைப்பு

சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு சேர்மத்தின் சரியான அறை-வெப்பநிலை படிக அமைப்பு பல ஆண்டுகளாக விவாதத்திற்குரிய பொருளாக இருந்து வருகிறது. 1960 ஆம் ஆண்டுகளில் எக்சு-கதிர் விளிம்பு விளைவைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆரம்பகால ஆய்வுகள், Na_0.5Bi_0.5TiO₃ சேர்மம் ஒரு போலி-கனசதுரம் அல்லது ஒரு செஞ்சாய்சதுர படிக அமைப்பை ஏற்பதாகப் பரிந்துரைத்தன.^[1] 2010 ஆம் ஆண்டில், உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட ஒற்றை-படிக எக்சு-கதிர் விளிம்பு தரவை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒற்றைச்சரிவச்சுப் படிக அமைப்பு (இடக்குழு Cc) என் முன்மொழியப்பட்டது. வெப்பப்படுத்தினால் Na_0.5Bi_0.5TiO₃ 533 ± 5 கெல்வின் வெப்பநிலையில் ஒரு நாற்கோண கட்டமைப்பாகவும் (இடக்குழு P4bm) 793 ± 5 கெல்வின் வெப்பநிலையில் கனசதுர கட்டமைப்பாகவும் (இடக்குழு Pm3m) மாறுகிறது.^[2]

இயற்பியல் பண்புகள்

இது ஒரு மின் மீள்திரிபு கொண்ட இரும்பு மின்சாரப் பொருளாகும். இதன் ஒளியியல் ஆற்றல் இடைவெளி 3.0–3.5 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டாக இருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது.^[3]

பயன்பாடுகள்

உருவவியல் கட்ட எல்லைகளைப் பெற BaTiO₃,^[4] Bi0.5K0.5TiO₃^[5] உள்ளிட்ட நாற்கோண இரும்பு மின்சார பெரோவ்சிஸ்கைட்டுகளுடன் பல்வேறு திடக் கரைசல்களைச் சேர்த்து உருவாக்கி சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு சேர்மத்தின் அழுத்தமின் பண்புகள் மேம்படுத்தப்படுகின்றன. சோடியம் பிசுமத் தைட்டனேட்டு அடிப்படையிலான திடக் கரைசல்களில் புலத்தால் தூண்டப்பட்ட கட்ட மாற்றத்தால் உருவாக்கப்படும் அசாதாரணமான பெரிய திரிபு, ஆராய்ச்சியாளர்களை செயல்தூண்டி பயன்பாடுகளுக்கு ஈய சிர்கோனேட்டு தைட்டனேட்டுக்கு மாற்றாக இதன் திறனை ஆராயத் தூண்டியது.^[6]

மேற்கோள்கள்

↑ Smolenskii, G.; Isupov, V.; Agranovskaya, A.; Krainik, N. (1961). "New ferroelectrics of complex composition.". Sov. Phys. Solid State 2: 2651–2654.
↑ Zvirgzds, J.A.; Kapostin, P.P.; Zvirgzde, J.V.; Kruzina, T.V. (1982). "X-ray study of phase transitions in ferroelectric Na_0.5Bi_0.5TiO₃". Ferroelectrics 40 (1): 75–77. doi:10.1080/00150198208210600. Bibcode: 1982Fer....40...75Z.
↑ Bousquet, M.; Duclere, J.R.; Orhan, E.; Boulle, A.; Bachelet, C.; Champeaux, C (2010). "Optical properties of an epitaxial Na_0.5Bi_0.5TiO₃ thin film grown by laser ablation: Experimental approach and density functional theory calculations". J. Appl. Phys. 107 (10): 104107–104107–13. doi:10.1063/1.3400095. Bibcode: 2010JAP...107j4107B.
↑ Takenaka, T.; Maruyama, K.-I.; Sakata, K. (1991). "(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃-BaTiO₃ system for lead-free piezoelectric ceramics.". Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 30 (9S): 2236–2239. doi:10.1143/JJAP.30.2236. Bibcode: 1991JaJAP..30.2236T.
↑ Sasaki, A.; Chiba, T.; Mamiya, Y.; Otsuki, E. Dielectric and piezoelectric properties of (Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-(Bi_0.5K_0.5)TiO₃ systems. Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 1999, 38, 5564–5567.
↑ Reichmann, K.; Feteira, A., Li M. (2015). "Bismuth Sodium Titanate Based Materials for Piezoelectric Actuators". Materials 8 (12): 8467–8495. doi:10.3390/ma8125469. பப்மெட்:28793724. Bibcode: 2015Mate....8.8467R.