硒酸(及鉻酸、硫酸)鈉三鉀的鐵彈結構與介電性質研究

方惠真(Hui-Chen Fang)

指導教授 ： 陳瑞虹

國立臺灣師範大學/理學院/物理學系在職進修碩士班/碩士(2002年)

摘要

本論文主要研究樣品為K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2及K3Na(SO4)2晶體，包含二個研究主題。一、將K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2、K3Na(SO4)2晶體加熱及K3Na(CrO4)2以液態氮降溫，並利用偏光顯微鏡沿晶體c軸觀察三晶體的光學變化，找出晶體的結構相變溫度。二、沿著三晶體c軸及K3Na(SeO4)2、K3Na(CrO4)2晶體a軸測量晶體在不同頻率下隨溫度變化之阻抗，經由計算可得到晶體的導電係數、活化能、介電常數等，由這些數值了解晶體的導電、介電特性與頻率的關係。
我們在偏光顯微鏡下改變晶體溫度，找出K3Na(SeO4)2晶體在73℃有鐵彈性相變；K3Na(CrO4)2晶體則在-34℃有鐵彈相變；至於在室溫下看似全消光的K3Na(SO4)2，在400℃到480℃有很明顯的光學變化產生，推測在480℃有一個相變溫度。而在室溫為鐵彈相的K3Na(SeO4)2晶體，當施加外力時鐵彈結構產生改變，解除外力又恢復到原狀。
我們試著用電路模形模擬晶體在交變電場作用下的等效電路，來試著解釋我們導電、介電實驗圖形，純導電機制為一RC並聯電路，若再多並一RC串聯電路，則可解釋晶體內部的介電效應，以這二種基本電路組合可以更清楚解釋實驗圖形。
在介電部分，K3Na(SeO4)2晶體在溫度450℃~500℃有直流活化能變化；K3Na(CrO4)2在550℃~600℃有直流活化能變化，這二個晶體在溫區的變化為從三方結構轉換到六方晶系的過程，而K3Na(SO4)2晶體活化能隨溫度並沒有觀察到特別的變化。

關鍵字

硒酸鈉三鉀 ； 鉻酸鈉三鉀 ； 硫酸鈉三鉀 ； 鐵彈相 ； 導電率 ； 介電常數 ； 弛豫

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ferroelastic phath ； conductivity ； dielectric

參考文獻

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