Thin pyroelectric nano-composite fi

Thin pyroelectric nano-composite films were studied. Their preparation consists of two stages. First, formation of a thin porous alumina film that consists of highly dense array of pores (about 1011 cm−2) having an average diameter of about 65 nm and depth of about 1 μm. This film (titled anodic aluminum oxide AAO) is prepared by electrochemical anodization of pure Al substrates under specific conditions [4], [5] and [6]. The second stage of the film preparation is growth of pyroelectric crystals inside the alumina pores. It consists of insertion of the samples into a liquid solution that contains the pyroelectric material as a solute, slow cooling of the liquid solution to a supersaturated state, nucleation and growth of the pyroelectric crystals inside the pores, pulling the samples out of the liquid solution, and drying. All these stages are done in optimal conditions to ensure preferred nucleation at the bottom of the pores, growth of single crystals inside the pores with preferred crystallographic orientation, and formation of thermodynamically stable phase. Electric fields (DC) were applied during the crystals growth along the longitudinal axis of the pores to attempt alignment of their polar orientation. Tri-glycine sulfate (TGS), (C2H5NO2)3(H2SO4), was the pyroelectric chosen material to be grown inside the pores, for its high-pyroelectric coefficient (280 μcm−2 K−1) and high figure of merit (832 kV m−1 K−1) in the bulk phase [7], high solubility in water (45 g/100 cm3 at 40 °C), ease of crystal growth from supersaturated aqueous solution, and thermodynamic stability of the solid crystal.

Different characterization techniques were used to correlate between microstructure, composition, and properties. HRSEM combined with EDS provides images of the nano-meter pore size, surface morphology of the composite thin film and element analysis inside the pores. XRD is the main tool used to determine the crystallographic orientation of the pyroelectric crystals inside the pores. Dielectric measurements were done in one cycle at 25 Hz to determine the ferroelectric hysteresis loop.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟิล์มนาโนคอมโพสิต pyroelectric บางได้ศึกษา เตรียมการประกอบด้วยขั้นตอนที่สอง ก่อตัวที่แรก ฟิล์มบาง porous อลูมินาที่มีหนาแน่นมากมายรูขุมขน (ประมาณ 1011 cm−2) มีเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของประมาณ 65 นาโนเมตรและลึกประมาณ 1 μm เป็นเตรียมฟิล์มนี้ (ชื่อ anodic อลูมิเนียมออกไซด์ AAO) โดย anodization ไฟฟ้าของพื้นผิวอัลบริสุทธิ์ภายใต้เงื่อนไขบาง [4], [5] และ [6] ขั้นตอนสองของการเตรียมฟิล์มจะเจริญเติบโตของผลึก pyroelectric ภายในรูขุมขนอลูมินา ประกอบด้วยแทรกตัวอย่างที่เป็นปัญหาของเหลวที่ประกอบด้วยวัสดุ pyroelectric เป็นตัว ช้าเย็นฉ่ำของโซลูชันของเหลวสถานะ supersaturated, nucleation และเจริญเติบโตของผลึก pyroelectric ภายในรูขุมขน ดึงตัวอย่างออกจากโซลูชันของเหลว และแห้ง ขั้นตอนทั้งหมดเหล่านี้จะทำในเงื่อนไขที่เหมาะสมให้ nucleation ต้องที่ด้านล่างของรูขุมขน เจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวภายในรูขุมขนกับ crystallographic แนวที่ต้องการ และการก่อตัวของเฟส thermodynamically มั่นคง เขตไฟฟ้า (DC) ถูกนำไปใช้ในระหว่างการเจริญเติบโตผลึกแกนระยะยาวของรูขุมขนพยายามจัดตำแหน่งของการวางแนวขั้วโลก ตรี glycine ซัลเฟต (TGS), (C2H5NO2)3(H2SO4) ถูก pyroelectric เลือกวัสดุจะเติบโตภายในรูขุมขน pyroelectric สูงสัมประสิทธิ์ (280 μcm−2 K−1) และตัวเลขที่สูงของบุญ (832 kV m−1 K−1) ในเฟสจำนวนมาก [7], ละลายในน้ำสูง (45 g/100 cm3 ที่ 40 ° C), ความง่ายในการเจริญเติบโตของผลึกจาก supersaturated ละลาย และเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ของผลึกของแข็งDifferent characterization techniques were used to correlate between microstructure, composition, and properties. HRSEM combined with EDS provides images of the nano-meter pore size, surface morphology of the composite thin film and element analysis inside the pores. XRD is the main tool used to determine the crystallographic orientation of the pyroelectric crystals inside the pores. Dielectric measurements were done in one cycle at 25 Hz to determine the ferroelectric hysteresis loop.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฟิล์มนาโนคอมโพสิตบางทริกได้ การเตรียมการของพวกเขาประกอบด้วยสองขั้นตอน แรก , การก่อตัวของ บาง พรุนมินาฟิล์มที่ประกอบด้วยอาร์เรย์อย่างหนาแน่นของรู ( เกี่ยวกับการ์ตูนรึเปล่า cm − 2 ) มีเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 65 นาโนเมตร และอะไร μลึกประมาณ 1 เมตรภาพยนตร์เรื่องนี้ ( เรื่องอลูมิเนียมออกไซด์ anodic aao ) เตรียมโดยโนไดเซชั่นทางเคมีไฟฟ้าของบริสุทธิ์อัลพื้นผิวภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ [ 4 ] , [ 5 ]   และ [ 6 ] ขั้นตอนที่สองของภาพยนตร์ การเตรียมการเติบโตของผลึกไหมภายในรูขุมขนอะลูมิน่า ประกอบด้วยการใส่ตัวอย่างลงไปในของเหลวสารละลายที่ประกอบด้วยวัสดุที่เป็นสารละลายไพโรอิเล็กตริก ,ความช้าของสารละลายของเหลว เพื่อ supersaturated สภาพ ขนาดและการเติบโตของผลึกภายในรูขุมขนไหม ดึงคนออกจากสารละลายของเหลวและแห้ง ขั้นตอนเหล่านี้จะทำในสภาวะที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าต้องการขนาดที่ด้านล่างของรูขุมขน การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวภายในรูขุมขนด้วยที่ต้องการทางแนวและการก่อตัวของ thermodynamically มั่นคงระยะ สาขาไฟฟ้า ( DC ) ถูกใช้ในระหว่างผลึกเติบโตไปตามแกนตามยาวของรูขุมขนเพื่อพยายามจัดทิศทางของขั้วของ ตรีนซัลเฟต ( TGS ) , ( c2h5no2 ) 3 ( กรดซัลฟิวริก ) เป็นทริกเลือกวัสดุที่จะเติบโตภายในรูขุมขนสำหรับสัมประสิทธิ์ไพโรอิเล็กตริกสูง ( 280  μ cm − 2 รึเปล่า K − 1 ) และมีรูปของบุญ ( 832 กิโล m − 1     K − 1 ) ในกลุ่มเฟส [ 7 ] , สูงในน้ำ ( 45  กรัม / 100 รึเปล่า cm3 40  ° C ) , ความสะดวกของการเจริญเติบโตของคริสตัล จาก supersaturated สารละลาย อุณหพลศาสตร์ และเสถียรภาพของผลึกของแข็ง .

เทคนิคแตกต่างกันการใช้ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้าง องค์ประกอบและคุณสมบัติ hrsem รวมกับการศึกษาให้ภาพของนาโนเมตร จากขนาด ลักษณะพื้นผิวของฟิล์มบางเชิงประกอบและองค์ประกอบภายในรูขุมขน XRD เป็นเครื่องมือหลักที่ใช้เพื่อกำหนดแนวทางของไพโรอิเล็กตริกผลึกภายในรูขุมขน วัดไดอิเล็กตริก ทำในหนึ่งรอบ 25 รึเปล่า Hz กำหนด hysteresis ห่วงเฟอร์โรอิเล็กทริก .