Študirali smo domensko strukturo v debelih plasteh sestave 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - 0.35PbTiO3 (PMN-PT). Odkrili smo kompleksno ne-180° domensko strukturo z izrazito variacijo v karakteristični dolžini (od mikronskih pa vse do nanometrskih dimenzij) in morfologiji domen. Študijo smo opravili na delno teksturiranih debelih plasteh, na matričnih področjih stran od zraslih področij okoli kali. Variacija v karakteristični dolžini in morfologiji domen je posledica relaksorskega/feroelektričnega obnašanja materiala PMN-PT, kar je bilo predhodno pokazano na volumenski keramiki, in lahko povzroči stabilizacijo domenske strukture tako na nanometrskem kot tudi na mikrometrskem nivoju. Preučili smo tudi vpliv tlačnih napetosti na domensko strukturo delno teksturiranih debelih plasti PMN-PT.
COBISS.SI-ID: 25895463
Pripravili smo teksturirano keramiko Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3 po metodi rasti zrn na kaleh (ang. templated grain growth approach, TGG). Keramika je bila sintetizirana iz prahu pripravljenega z mehanokemijsko aktivacijo, tako kot delno teksturirane plasti narejene v okviru tega projekta. Tudi kali Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3 so bile pripravljene po enakem postopku kot kali uporabljene v debelih plasteh, torej z metodo pretirane rasti zrn. Keramika je izkazovala največjo teksturo in najboljše funkcionalne lastnosti, če je bila pripravljena iz kali s povprečno velikostjo približno 30 mikronov (kar je večje kot kali, ki smo jih uporabili v debelih plasteh). Teh kali v debelih plasteh ni bilo mogoče uporabiti, zaradi debeline plasti pripravljenih s sitotiskom, ki je manjša od 100 mikronov, ker v tem primeru kali zasedajo velik del plasti in rast okrog kali ne more poteči. Zato smo v okviru projekta za pripravo debelih plasti uporabljali kali velikosti 10 mikronov.
COBISS.SI-ID: 27373095
Pripravili in okarakterizirali smo piezoelektrične ultrazvočne (UZ) pretvornike na osnovi neteksturiranih debelih plasti PMN–PT. Plasti izkazujejo zelo dobre lastnosti za visokofrekvenčne aplikacije. V primeru vezave večih UZ elementov (ang. "linear-array transducer") so lastnosti pretvornika na osnovi PMN–PT materiala celo boljše kot lastnosti pretvornika na osnovi široko uporabljenega PZT materiala.
COBISS.SI-ID: 26701607
V okviru študije debelih plasti K0.5Na0.5NbO3 (KNN) smo preučili vpliv različnih pogojev priprave na mikrostrukturne in strukturne lastnosti debelih plasti KNN. Osredotočili smo se predvsem na vpliv prisotnosti zasipa in temperaturo sintranja. Uporabili smo KNN z dodatkom kalijevega natrijevega germanata (KNG), ki je pri temperaturah sintranja tekoč, s čimer se poveča sinterabilnost KNN. Ugotovili smo, da je prisotnost zasipa ključna za pripravo enofaznih plasti. Prišlo smo do zaključka, da je temperatura 1100°C optimalna temperatura za pripravo gostih plasti KNN. Opazili smo, da je v plasteh prisotna kristalografska orientacija v smereh [100]pc in [10-1]pc. Razložili smo mehanizem tega pojava. Prisotnost opažene orientacije gre pripisati tlačnim napetostim, ki se razvijejo zaradi razlike v termičnih koeficientih raztezka med plastjo KNN in korudno podlago. Poleg tega smo poročali tudi o dielektričnih in piezoelektričnih lastnosti plasti in te lastnosti primerjali z lastnostmi keramike.
COBISS.SI-ID: 27204135
V sklopu projekta smo sodelovali s Prof. Mamoru Senno iz Keio University, Japonska. V okviru obiska profesorja na našem odseku smo skupaj razvili nov postopek priprave finih prahov K0.5Na0.5NbO3 (KNN). Metoda sestoji iz atritorskega mletja delcev Nb2O5 v etanolni raztopini natrijevega in kalijevega acetata. Pripravili smo enofazne prahove KNN z dvakratno kalcinacijo pri temperaturah 450-650°C, kar je približno 100-200°C nižje od običajnih temperatur kalcinacij pri klasični sintezi KNN v trdnem stanju. Metoda bi lahko bila uporabna za pripravo finih in homogenih prahov za tiskanje debelih plasti KNN.
COBISS.SI-ID: 27355175