موضوع مقاله: تیتانات باریم | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تیتانات باریم | مقدمه: تیتانات باریم یک ترکیب غیرآلی با فرمول شیمیایی BaTiO۳ میباشد که ترکیبی شیمیایی با شناسه پاب‌کم ۶۱۰۱۰۰۶ است. | ## بخش 1: تیتانات باریم | شکل ظاهری این ترکیب، در حالت پودر، سفیدرنگ و وقتی که بصورت بلورهای بزرگ باشد شفاف است. تیتانات باریم یک ماده سرامیک فروالکتریک است که اثر شکست نور و خصوصیات پیزوالکتریک را به نمایش میگذارد،که در خازن،مبدل الکترومکانیکی و نورشناسی استفاده میشود. ماده جامد در یکی از این چهار ماده بصورت چندشکلی وجود دارد که به تغییرات حرارت وابسته است این ماده جامد از درجه حرارت بالا به پایین کریستالهایش بصورت چهارتا چندشکلی متقارن میشوند که ساحتار بلوری آنها به شکل مکعب چهارضلعی ، ارتورمبیکو رومبوهدرال در می آید. تمام این ساختارها میتوانند اثر فروالکتریکی را بوجود آورند که بر قسمتی از شکل مکعب میتواند تاثیر داشته باشد؛شکل مکعب در حرارت بالا میتواند راه آسانی برای توصیف این موارد باشد،همانطور که میتواند شامل گوشه منظمی از بخش هشت ضلعیTiO6 نیز شود و همچنین میتواند یک مکعب با رئوس O و لبه های Ti-O-Tiرا نیز تعریف کند،+Ba2 با عدد همسایگی 12 در مرکز ساختار مکعبی قراردارد. اشکال کمتری از تقارن در حرارتهای پائینتر تشبیه شده اند و شامل حرکت+Ti4 به موقعیت خارج از مرکز میشود؛خصوصیات قابل توجه این مواد ناشی از رفتار مشترک تحریفات+Ti4 میباشد.3. بطور عمومی سنتز تیتانات باریم از طریق بارش محلول آبی صورت میپذیرد و میتواند به ذرات اجازه دهد که به شکل کروی در اندازه خاص تولید شوند و در حدی که بتوانند با کاهش غلظت واکنشدهنده ها از چندنانومتر به چندصدنانومتر برسند.همانطور که در تصویر گزارش داده شد مقدارکمی از ذرات غلظتشان تمایل به تغییر رنگ دارند تا بتوانند از یک مورفولوژی شبیه دندریت توسعه یابند. doi:10.1063/1.4935645 ( 0.1063%2F1.4935645).همچنین تیتانات باریم میتواند با گرمایش کربنات باریم و دی اکسیدتیتانیوم ساخته شود،واکنش از طریق تف جوشی ادامه می یابد.کریستالهای منفرد را میتوان در دمای1100درجه سانتیگراد از فلورید پتاسیم مذاب رشد داد.Galasso, Francis S. | ## بخش 2: تیتانات باریم | اغلب موارد دیگر مانند دوپانتها نیز اضافه شدند تا بعنوان مثال Sr از محلول جامد باتیتانات استرانسیوم را ایجاد کنند؛ که میتواند با تری کلرید نیتروژن واکنش دهد و یک مخلوط سبز مایل به خاکستری تولید کند که دارای خواص فروالکتریک میباشد(در شکل نشان داده شده).تلاش زیادی صرف مطالعه رابطه بین ذرات مورفولوژی و خواص آن شده است،تیتانات باریم یکی از معدود مواردی است که در ترکیبات سرامیکی شناخته شده است تا بتواند رشددانه افراطی را به نمایش گذارد بطوریکه دانه های درشت وجه در زمینه ای از دانه های ریز با پیامدهای عمیق در تراکم و خواص فیزیکی رشد میکنند. تیتانات باریم مانند بسیاری از اکسیدها در آب نامحلول است و توسط اسیدسولفوریک مورد تخریب قرارمیگیرد، باندگپ آن در دمای اتاق 3.2 eV است اما این مقدار هنگامیکه اندازه ذرات ازحدود15 نانومتر به7 نانومتر کاهش میابد به مقدار تقریبی 3.5 eV میرسد. PMID 27877812 ( تیتانات باریم یک ماده سرامیکی دی الکتریک است که در خازنها با مقادیر ثابت دی الکتریک تا7000کاربرد دارد ،در دمای باریک دامنه مقادیر بالغ بر15000امکان پذیراست.رایجترین موادسرامیکی وپلیمری کمتراز10است،درحالیکه سایرمواردمانند تیتانیوم دی اکسید(TiO2) مقادیری مابین 20و70 دارند. تیتانات باریم بعنوان یک مادهپیزوالکتریک تاحد زیادی جایگزین تیتانات زیرکونات سرب شده و همچنین بعنوانPZTشناخته میشود.پلی کریستال تیتانیوم دارای ضریب دمایی مناسبی است و آنرا بعنوان یک ماده مفید برای ترمیستورها وسیستم های اتوماتیک گرمایش الکتریکی استفاده میکنند. بلورهای تیتانات باریم در نورشناسی غیرخطی استفاده میشود،این ماده دارای پرتوهای متصل شده زیادی است در طول موجهای قابل مشاهده و نزدیک مادون قرمز کارمیکند.این ماده دارای بالاترین بازتاب پذیری از موادمورداستفاده برای برنامه های کاربردی ترکیب فاز نوری(SPPC) است.میتواند برای ساخت 4موج پیوسته (Four-wave mixing) با توان نوری با دامنه میلی وات استفاده شود؛در کاربردهای فوتورفراکتیو تیتانات باریم میتواند توسط عناصر دیگر مثل آهن قابل دوپ باشد."Fe:LiNbO3 Crystal" ( ). doi:10.1364/OPEX.12.005962 ( PMID 19488237 ( خصوصیات فروالکتریک و پیروالکتریک تیتانات باریم در برخی از انواع سنسورهای خنک نشده برای دوربین تصویر برداری حرارتی بکار میرود. از پودر تیتانات باریم با خلوص بالا بعنوان یک جزء اصلی جدید در سیستم ذخیره سازی انرژی برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی گزارش شده است.. | ## بخش 3: تیتانات باریم | هولوگرافی داینامیک: با توجه به ویژگی های باریم تیتانات، از آن برای تولید آینه ها و لیزرهای خاص استفاده می کنند. همچنین پیش بینی می شود این ماده در آینده نقش اساسی در تولید برنامه های کاربردی هولوگرافی داینامیک داشته باشد. سرامیک: چندین کامپوزیت سرامیکی از نانوپودر تیتانات باریم به دلیل خصوصیات بی نظیر خود، از جمله انواع سرامیک های فروالکتریک و سرامیک های نیمه هادی استفاده می کنند. محاسبه: این نانوذرات می توانند پایه گذار تعدادی از برنامه های کاربردی محاسباتی برش، از جمله محاسبات نوری ، برنامه نویسی درون تراشه ، تشخیص الگو ، پردازش تصویر نوری و موارد دیگر ارائه می دهند. الکترونیک: بسیاری از راه های جالب تحقیق شامل ویژگی های منحصر به فردی است که توسط باریم تیتانات در مقیاس نانوذرات به نمایش گذاشته شده است. | ## جمع‌بندی | علاوه بر این کاربردهای این ماده شامل دستگاه های پیزو الکتریک، میکرو خازن ها، سنسورهای پیرو الکتریک، واریستورها، تقویت کننده های دی الکتریک و دستگاههای برقی الکترو نوری هستند.