Ferroelectric phase transitions studies in 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8) O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramics

The ferroelectric phase transitions in 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (BCZT 50/50) ceramics,fabricatedbyasolidstatereaction,werestudiedbyusing X-Ray diffraction, Raman spectroscopy, and measuring electric polarization, dielectric permittivity and pyroelectric current. Xraydiffraction(XRD)confirmsthecoexistenceoftetragonal(T) andrhombohedral(R)phasesatroomtemperature.Thetemperature dependence of the Raman modes frequency reveals the existenceoftwophasetransitionscorrespondingtotherhombohedral – tetragonal, and tetragonal - cubic close to 30 and 100 °C, respectively. The temperature dependence of electric polarization,pyroelectriccurrent,anddielectricpermittivityfurther supports theferroelectric (tetragonal) toparaelectric (cubic) phasetransition.Moreover,thedielectricpermittivityrevealsthe diffuseness of the phase transition and is attributed to the compositional fluctuations of different polar micro-regions.

Development of Raman microscopy methods for polymer coatings of polyfilms

Työn tavoitteena oli tutkia Raman-spektrometrin soveltuvuutta muovipäällystettyjen kartonkien syvyyssuuntaisiin mittauksiin. Lisäksi pyrittiin selvittämään voidaanko kiteisyyttä nähdä Raman-laitteistolla. Työn kirjallisessa osassa on selvitetty Raman-laitteiston teknisiä ominaisuuksia. Kokeellinen osa suoritettiin Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa Membraanitekniikan ja teknillisen polymeerikemian laboratoriossa. Työssä käytettiin Horiban Jobin Yvon¿in valmistamaa konfokaalista Raman-spektrometri-laitteistoa (LabRam). Syvyyssuuntaisissa mittauksissa käytettiin apuna motorisoitua x-, y- ja z-suuntaan liikkuvaa tasoa. Mittaukset suoritettiin pistemäisesti tietyllä askelvälillä fokusoimalla näytteen pinnasta sisällepäin. Syvyysprofilointimittaukset aloitettiinmäärittelemällä laitteiston syvyysresoluutio eri konfokaalireikäkoolla. Lisäksityössä tehtiin syvyysprofilointimittauksia sekä läpinäkyvillä monikerrosmuoveilla että muovipäällystetyillä kartongeilla. Työssä mitatut muovipäällysteet sisälsivät pääasiassa polyeteeniä. Tulokset osoittivat, että Raman laitteistolla voidaan havainnoida Raman-aktiiviset ryhmät näytteen eri kerroksista. Lisäksi polyeteenin kiteisyysaste voidaan havaita tietyillä aallonpituuksilla.