Študirali smo razvoj mikrostrukture in rast zrn v ZnO keramiki z dodatka Bi4Ti3O12 (BIT), v odvisnosti od temperature sintranja, hitrosti segrevanja in nukleacije inverznih mej. Ugotovili smo, da ob hitrem razpadu BIT v Bi2O3 talino bogato s TiO2 pride do homogenega razvoja mikrostrukture z inverznimi mejami (IBs) v večini zrn ZnO, v skladu z mehanizmom rasti pod vplivom IBs. Nukleacijo inverznih mej bogatih na Ti omogoči nastanek prostega TiO2 ob sočasni prisotnosti taline Bi2O3, kar omogoči hitro difuzijo Ti4+. To dosežemo tako, da vzorec v trenutku segrejemo nad temperaturo razpada spojine BIT. Rezultati so pomembni za razvoj grobo zrnate varistorske keramike ZnO z ozko porazdelitvijo velikosti zrn, nizko prebojno napetostjo pod 50V/mm in dobro nelinearnostjo.
COBISS.SI-ID: 26106151
Študirali smo vpliv nukleacijske plasti ZnO na rast visoko orientiranih filmov ZnO na steklu, iz vodne raztopine Zn-acetata in Na-citrata, v hidrotermalnih pogojih pri nizki temperaturi 90oC. Za rast visoko (0001) orientiranega, gladkega, transparentnega in prevodnega filma ZnO v skladu s prostorsko omejeno orientirano rastjo je nujna kontinuirana nukleacijska plast na steklu z ustrezno debelino, velikostjo zrn, povezanostjo in orientacijo zrn. Na homogeni nukleacijski plasti ZnO, pripravljeni iz 0,5M Zn-acetata s kalcinacijo pri 350oC, ki ima velikost zrn okoli 20nm, tako zraste film z optično prepustnostjo 82% in relativno nizko upornostjo za nedopirano ZnO keramiko, v področju nekaj 100 Ohm.sq-1.
COBISS.SI-ID: 26554407
S tem plenarnem predavanju smo predstavili, kako klasično razumevanje, ki razlaga razvoj mikrostrukture varistorske keramiki s količino sekundarnih faz na mejah med zrni ZnO, narekuje visoke dodatke varistorskih dopantov k ZnO od 7 do 12 ut%. Pokazali smo, da je dejanski mehanizem, ki kontrolira razvoj mikrostrukture povsem drugačen in ga diktira rast zrn pod vplivom inverznih mej nastalih zaradi zelo majhnega dodatka dopanta kot je Sb2O3. Pokazali smo, da lahko izdelamo varistorske keramike z dodatkom le 3 ut.% varistorskih dopantov k ZnO, ki ima grobo ali fino zrnato mikrostruktur, prebojne napetosti med 60V/mm in 350V/mm in visok koeficient nelinearnosti med 30 in 50.
COBISS.SI-ID: 27456807