Abstract
論文提要內容：本論文共分為三大部份，第一部份我們以數種助熔劑潤覆鈦酸鋇基板，利用ｘ光繞射分析850℃ 潤覆後的試片表面，發現氟化鋰和鈦酸鋇間有還原反應發生，生成LiTiO2，同時促成氟的揮發。又由試片表面SEM觀察及EPMA 特性分析顯示以氟化鋰潤覆的鈦酸鋇表面是由球形顆粒狀的LiTiO2及包含BaLiF3和LiTiO2兩相的共析分解組織所組成。又事先在熔融的氟化鋰中溶入過量的BaO可以抑制LiTiO2的生成，因LiTiO2 對氟化鋰助熔燒結鈦酸鋇有害，故一般氟化鋰助熔燒結鈦酸鋇需加入過量氧化鋇。又助熔劑是BaLiF3時，不會生成LiTiO2，但因其黏滯係數較高，因此對鈦酸鋇的助熔效果較差。論文第二部份的研究重點在探討各種溶質取代對鈦酸鋇相變的影響，我們從晶格軟化的觀點，利用ｘ光繞射峰的應變測量研究取代位置的影響。內容包括兩部份：一為同價元素取代，另一為異價元素取代，其中同位元素包括鍶或鈣取鋇及鋯或錫取代鈦等四個元素，而異價元素包括釹取代鋇、鈮取代鈦及鋰和氟分別取代鈦和氧等三種。由高溫長時間燒結試片的介電測量我們發現同價元素Ａ位置取代試片具有典型尖銳相變化特徵，而Ｂ位置取代具有明顯的ＤＰＴ行為。另外，由高溫時，觀察到的四種同價位取代固溶體｛１００｝、｛１１０｝和｛１１１｝ｘ光繞射峰應變變寬現象知，不同取代位置的溶質對晶格振動有不同的影響。鍶或鈣取代鋇固溶體試片，在溫度接近居禮點時，＜１００＞方向肇因於晶格振動軟化模式的高動態應變還是維持著，因此這個方向的極化可以敏感地被誘發，故觀察到尖銳的相轉換特徵。另一方面，鋯或錫取代鈦固溶體試片，當加入大量的溶質後，鈦酸鋇在＜１００＞方向的晶格軟化模式受到抑制，因此出現ＤＰＴ相變換特徵。又在異價取代部三種溶質取代的介電結果均顯示有ＤＰＴ特性，而試片高溫時的ｘ光繞射峰的應變測量也顯示三種固溶體試片＜１００＞方向的晶格軟化模式受到抑制，故產生擴散性相變化特徵。在論文的第三部份我們利用控制不同冷卻速率高、低Ｎｂ含量試片的複阻抗分析及Ｃ－Ｖ測量發現，低授體含量試片的晶粒內部及晶界缺陷補償機構均為鋇空缺，又高授體含量試片晶界的缺陷補償機構為鋇空缺，而晶粒內部為鈦空缺。因此，我們提出高授體含量鈦酸鋇缺陷能階圖。同時，我們利鋇空缺晶界偏析及本質鋇空缺濃度變化解釋高授體含量試片的ＰＴＣＲ特性。