室温(120°C未満)では、batio3はa を採用しています 四角い構造。
* ユニットセル: 四角形構造の基本的な構成要素は、その軸の1つに沿ってわずかに伸びた立方体ユニットセルです。
* アレンジメント: バリウムイオン(ba²⁺)ユニットセルの角を占有し、酸素イオン(o²⁻)がフェイスセンターを占め、チタンイオン(ti⁴⁺)がユニットセルの中心に座っています。
* キー機能: この構造は、強誘電性を示します 、つまり、ユニットセルの中心からのティオンの変位により、自発的な電気偏光を持っていることを意味します。
温度が上昇すると、BATIO3はいくつかの相転移を受けます:
* 120°Cから130°C(四角形から Cubic ): 四角形の歪みは消え、ユニットセルは完全に立方体になります。強誘電性が失われます。
* 130°Cから140°C(立方体から Orthorhombic ): 立方体構造はわずかに歪んでしまい、単位セルは2つの方向に伸びます。このフェーズも強誘電性ではありません。
* 140°Cを超える(オルソムビックから Rhombohedral ): ユニットセルは3つの方向に細長くなります。このフェーズは再び強誘電性ではありません。
これらの遷移を超えて、構造はますます複雑になります。
要約:
* 室温: 四角形、強誘電性
* 120-130°C: 立方体、非寛容
* 130-140°C: 斜方骨、非皮膚電気
* 140°C以上: 菱面体、非寛大な電気
これらの構造的遷移は、チタン酸バリウムの物理的特性に大きく影響し、次のようなさまざまな用途にとって貴重な材料になります。
* コンデンサ: 高誘電率
* 圧電: 機械的エネルギーの電気エネルギーへの変換
* センサー: 圧力、温度、その他の物理的変化の検出
* 光学材料: 高い屈折率
温度操作を介してこれらの位相遷移を制御する能力により、BATIO3は多くの技術的アプリケーションにとって汎用性の高い材料になります。