Migrace defektů v perovskitech indukovaná elektrickým polem
Vedoucí: Doc. Mgr. Martin Setvín, Ph.D. Stav projektu: volný
Anotace:
Perovskity jsou materiály s chemickým složením ABO3 s kubickou krystalickou strukturou, kde A je typicky alkalický kov a B je přechodový kov. Jedná se o širokou třídu materiálů se zajímavými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, které je možné dále upravovat dopováním. Možnost dopování není vždy výhodou, ale v těchto materiálech stopová množství dopantů často vedou ke špatně definovaným vlastnostem a problémům s reprodukovatelností experimentů.
V předchozích experimentech s BaTiO3 jsme si všimnuli, že je možné nečistotami v krystalu pohybovat pomocí elektrického pole za vhodně zvolené teploty. Tímto způsobem se podařilo výrazně zlepšit vlastnosti materiálu pro řadu experimentů. Cílem tohoto projektu je zkusit, jestli by bylo možné dosáhnout podobných výsledků pro SrTiO3 a KTaO3 a najít optimální kombinace elektrického pole a teploty.
Fotografie monokrystalu BaTiO3 pořízené kamerou s citlivostí na polarizaci světla. Vlevo: Komerčně pořízený krystal. Vpravo: Krystal po polarizaci elektrickým napětím 1 kV při teplotě 65°C.
Úkoly:
1) Navrhnout experimentální zařízení, které umožní vystavit vzorky perovskitů vysokému elektrickému poli při kontrolované teplotě v rozmezí 0 až 200°C. Při měření je třeba zaznamenávat teplotu vzorku a mít ke vzorku optický přístup.
2) Zkoumat vliv vysokého napětí na monokrystaly SrTiO3, BaTiO3 a KTaO3 při různých teplotách. Zkoumat vývoj iontového proudu s časem a vývoj optických vlastností krystalu.
3) Vybrané krystaly přesunout do vakuové aparatury, rozštípnout je a zkoumat atomární strukturu takto získaného povrchu.
