以熔鹽合成法製備鈦酸鋇奈米線及其鐵磁與電容特性之研究

Ferromagnetism , Electrical Properties of Barium Titanate Nanowires Synthesized by Molten Salt Method

溫少瑜

指導教授 ： 林樹均

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2012年)

摘要

本實驗以 K2Ti4O9 奈米線為反應前驅物，與 BaCO3 粉末在共晶鹽 KCl - NaCl 中以熔鹽合成法透過離子置換過程成功製備出 BaTiO3 奈米線。實驗結果顯示，當反應溫度為 670 C 、反應 1 小時、共晶鹽 KCl 與 NaCl 重量比為 W=0.1時可獲得最佳長徑比與表面形貌之奈米線，長度可達數十微米，平均線徑為 400 奈米，並藉由 X 光繞射儀與穿透式電子顯微鏡鑑定其晶體結構與微結構、歐傑電子能譜儀則進行成分分析，最後可確認反應所得產物為 BaTiO3 奈米線。
　　本實驗中 BaTiO3 奈米線成長機制是透過 K2Ti4O9 奈米線中的鉀離子與 BaCO3 中的鋇離子在液相共晶鹽進行離子置換反應而成，由 XPS 分析結果得到 BaTiO3 奈米線中有氧空缺存在，並可由 Ti3+ 之形成加以佐證。另外，透過 SQUID 量測得知 BaTiO3 奈米線具有鐵磁性，且在大氣下進行不同時間之熱處理，會得到不同飽和磁化量，說明一維奈米材料表面氧空缺對鐵磁性之影響。 最後從 I-V 與 C-V 曲線說明所得奈米線表面氧缺陷對奈米線電性與電容密度之影響。

關鍵字

奈米線 ； 鈦酸鋇

參考文獻

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