티탄산칼슘구리
Calcium copper titanate | |
| 식별자 | |
|---|---|
| 특성. | |
| CaCu3Ti4O12 | |
| 몰 질량 | 614.140 g/140 |
| 외모 | 갈색 고체 |
| 밀도 | 4.7 g/cm3, 솔리드 |
| 녹는점 | 1000°C 이상 |
| 구조. | |
| 큐빅 | |
| 임3, 204호 | |
a = 7.391Ω | |
| 위험 요소 | |
| NFPA 704(파이어 다이아몬드) | |
| 안전 데이터 시트(SDS) | 외부 MSDS |
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |
티탄산칼슘 구리(Calcium copper titanium oxide의 경우 CCTO라고도 함)는 CaCuTiO라는3412 공식의 무기 화합물이다.상온에서 [1]10,000을 넘는 매우 큰 유전율(유효한 상대 유전율)로 주목할 만하다.
역사
CCTO는 1967년 Alfred Deschanvres와 그의 동료들에 의해 처음 합성되었다.구조적 특징이 알려진 반면 물리적 특성은 측정되지 않았다.2000년 DuPont Central R&D의 Mas Subramanianian과 그의 동료들은 CCTO가 상온에서 300인 일반 유전체 SrTiO와3 비교하여 10,000 이상의 유전율을 보인다는 것을 발견했다.그 이후 캐패시터 어플리케이션에서 널리 사용되고 있습니다.
합성 및 구조
이 결정 구조를 형성하는 대부분의 화합물은 고압 조건에서 만들어진다.그러나 순수한 CCTO는 표준 고체법에 의해 1000~1200°C의 온도에서 금속 탄산염과 산화물 전구체의 친밀한 혼합물을 통해 쉽게 합성될 수 있다.
- 4TiO2 + CaCO3 + 3CuO → CaCuTiO3412 + CO2
CaCuTiO3412 구조 유형은 GdFeO와3 같이 8면체 기울기 왜곡에 의해 입방체 페로브스카이트 구조에서 파생됩니다.어느 경우든 왜곡은 A-cations와 큐빅3 ReO 네트워크의 크기 불일치에 의해 발생합니다.단, CaCuTiO와3412 GdFeO는3 팔면체 기울기의 다른 패턴(글레이저 표기에서는 aba와−+−+++ aaa)을 채택하고 있습니다.GdFeO3 구조와 관련된 8면체 기울기 왜곡은 모든 A-cation 환경이 동일한 구조로 이어집니다.이와는 대조적으로3412 CaCuTiO 구조와 관련된 팔면체 기울기 왜곡은 A-cation 부위(A" 부위)의 75%가 정사각형 평면 배열을 가지며, A-cation 부위(A" 부위)의 25%가 12개 좌표를 유지하는 구조를 생성한다.정사각형 평면 부위는 거의 항상 Cu 또는3+ Mn과 같은2+ 얀텔러 이온에 의해 채워지고, A' 부위는 항상 더 [2]큰 이온에 의해 채워집니다.
유전 특성
Clausius-Mossotti 관계를 사용하여 계산된 고유 유전율은 [3]49여야 한다.그러나 CCTO는 약 300°[4][5]C까지 낮은 손실 접선으로 1MHz에서 10,200 이상의 유전율을 보인다.또한 상대 유전율은 주파수의 감소에 따라 증가합니다(1MHz~1kHz 범위).
거대 유전체 현상은 결정 [1][4]구조와 관련된 고유 특성이 아닌 입자 경계(내부) 장벽층 캐패시턴스(IBLC)에 기인한다.유효 유전율 값이 10,000을 초과하는 이 장벽 층 전기 미세 구조는 최대 1100°C의 공기에서 단일 단계 처리를 통해 제작될 수 있습니다.따라서 [6]CCTO는 유사한 용량의 IBLC를 생산하기 위해 복잡한 다단계 처리 경로가 필요한 현재 사용되는3 BaTiO 기반 재료에 매력적인 옵션이다.
관측된 유전 상수와 계산된 고유 상수 사이에 큰 차이가 있기 때문에, 이 현상의 진정한 기원은 아직 [7]논의 중이다.
레퍼런스
- ^ a b Subramanian, M. A.; Li, Dong; Duan, N.; Reisner, B. A.; Sleight, A. W. (2000-05-01). "High Dielectric Constant in ACu3Ti4O12 and ACu3Ti3FeO12 Phases". Journal of Solid State Chemistry. 151 (2): 323–325. Bibcode:2000JSSCh.151..323S. doi:10.1006/jssc.2000.8703.
- ^ "CaCu3Ti4O12 (Perovskite)". chemistry.osu.edu. Archived from the original on 2016-09-19. Retrieved 2016-07-04.
- ^ Shannon, R. D. (1993-01-01). "Dielectric polarizabilities of ions in oxides and fluorides". Journal of Applied Physics. 73 (1): 348–366. Bibcode:1993JAP....73..348S. doi:10.1063/1.353856. ISSN 0021-8979.
- ^ a b Subramanian, M. A.; Sleight, A. W. (2002-03-01). "ACu3Ti4O12 and ACu3Ru4O12 perovskites: high dielectric constants and valence degeneracy". Solid State Sciences. 4 (3): 347–351. Bibcode:2002SSSci...4..347S. doi:10.1016/S1293-2558(01)01262-6.
- ^ Ramirez, A. P; Subramanian, M. A; Gardel, M; Blumberg, G; Li, D; Vogt, T; Shapiro, S. M (2000-06-19). "Giant dielectric constant response in a copper-titanate". Solid State Communications. 115 (5): 217–220. Bibcode:2000SSCom.115..217R. doi:10.1016/S0038-1098(00)00182-4.
- ^ Sinclair, Derek C.; Adams, Timothy B.; Morrison, Finlay D.; West, Anthony R. (2002-03-25). "CaCu3Ti4O12: One-step internal barrier layer capacitor". Applied Physics Letters. 80 (12): 2153–2155. Bibcode:2002ApPhL..80.2153S. doi:10.1063/1.1463211. ISSN 0003-6951.
- ^ 2010년 연구 진행 중, 셰필드 대학.
외부 링크
- Ahmadipour, Mohsen; Ain, Mohd Fadzil; Ahmad, Zainal Arifin (30 March 2016). "A Short Review on Copper Calcium Titanate (CCTO) Electroceramic: Synthesis, Dielectric Properties, Film Deposition, and Sensing Application". Nano-Micro Letters. 8 (4): 291–311. doi:10.1007/s40820-016-0089-1. PMC 6223690. PMID 30460289.
