Calcium copper titanate
ক্যালসিয়াম কপার টাইটানেট (সংক্ষেপে সিসিটিও, ক্যালসিয়াম কপার টাইটানিয়াম অক্সাইড) হল একটি অজৈব যৌগ যার সূত্র CaCu3Ti4O12। এটি ঘরের তাপমাত্রায় 10,000 এরও বেশি অত্যন্ত বড় অস্তরক ধ্রুবকের (কার্যকর আপেক্ষিক পারমিটিভিটি) জন্য উল্লেখযোগ্য। 1967 সালে আলফ্রেড ডেসচানভ্রেস এবং তাঁর সহকর্মীরা প্রথম সিসিটিও সংশ্লেষিত করেন। যদিও কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি জানা ছিল, কোনও ভৌত বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করা হয়নি। 2000 সালে, ডুপন্ট সেন্ট্রাল আরএন্ডডি-তে মাস সুব্রামানিয়ান এবং তাঁর সহকর্মীরা আবিষ্কার করেন যে সিসিটিও সাধারণ অস্তরক এসআরটিআইও3-এর তুলনায় 10,000-এর বেশি একটি অস্তরক ধ্রুবক প্রদর্শন করে, যার কক্ষ তাপমাত্রায় 300-এর ধ্রুবক রয়েছে। তারপর থেকে, এটি ক্যাপাসিটর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপক ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে। সংশ্লেষণ এবং কাঠামো এই স্ফটিক কাঠামো গঠনকারী বেশিরভাগ যৌগ উচ্চ চাপের পরিস্থিতিতে তৈরি হয়। বিশুদ্ধ সিসিটিও, তবে, 1000 থেকে 1200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রায় ধাতব কার্বনেট এবং অক্সাইড অগ্রদূতের অন্তরঙ্গ মিশ্রণের মাধ্যমে স্ট্যান্ডার্ড কঠিন অবস্থা পদ্ধতি দ্বারা সহজেই সংশ্লেষিত করা যেতে পারে। 4TiO2 + CaCO3 + 3CuO → CaCu3Ti4O12 + CO2 CaCu3Ti4O12 কাঠামোর ধরণটি জি. ডি. এফ. ই. ও3-এর মতো একটি অষ্টতলয় টিল্টিং বিকৃতি দ্বারা ঘন পেরোভস্কাইট কাঠামো থেকে উদ্ভূত হয়। উভয় ক্ষেত্রেই বিকৃতি এ-ক্যাটায়ন এবং কিউবিক রিও3 নেটওয়ার্কের আকারের মধ্যে অসামঞ্জস্য দ্বারা চালিত হয়। যাইহোক, CaCu3Ti4O12 এবং GdFeO3 অষ্টতল টিল্টিংয়ের বিভিন্ন নিদর্শন গ্রহণ করে (গ্লেজার স্বরলিপিতে a − b + a − এবং a + a + a +)। জি. ডি. এফ. ই. ও3 কাঠামোর সঙ্গে যুক্ত অষ্টতলয় টিল্টিং বিকৃতি এমন একটি কাঠামোর দিকে পরিচালিত করে যেখানে সমস্ত এ-ক্যাশন পরিবেশ অভিন্ন। অন্যদিকে, CaCu3Ti4O12 কাঠামোর সঙ্গে যুক্ত অষ্টতলয় টিল্টিং বিকৃতি এমন একটি কাঠামো তৈরি করে যেখানে 75 শতাংশ এ-ক্যাশন সাইটের (এ "সাইট) বর্গাকার সমতলীয় সমন্বয় থাকে, যেখানে 25 শতাংশ এ-ক্যাশন সাইট 12টি স্থানাঙ্ক থাকে। বর্গাকার সমতলীয় স্থানগুলি প্রায় সবসময়ই জান-টেলার আয়ন যেমন কিউ2 + বা এমএন3 + দ্বারা পূর্ণ থাকে, যেখানে এ 'স্থানটি সর্বদা একটি বৃহত্তর আয়ন দ্বারা অধিকৃত থাকে। ডাইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য ক্লাউসিয়াস-মোসট্টি সম্পর্ক ব্যবহার করে, গণনা করা অভ্যন্তরীণ ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবকটি 49 হওয়া উচিত। যাইহোক, সিসিটিও 1 মেগাহার্টজে 10,200 এর উপরে একটি অস্তরক ধ্রুবক প্রদর্শন করে, প্রায় 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কম ক্ষতির স্পর্শক সহ। উপরন্তু, আপেক্ষিক অস্তরক ধ্রুবক হ্রাসমান কম্পাঙ্কের সাথে বৃদ্ধি পায় (1 মেগাহার্টজ থেকে 1 কিলোহার্টজ পরিসরে)। বিশাল-ডাইলেক্ট্রিক ঘটনাটি স্ফটিক কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত একটি অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে একটি শস্যের সীমানা (অভ্যন্তরীণ) বাধা স্তর ক্যাপাসিট্যান্স (আইবিএলসি)-এর জন্য দায়ী। 10, 000 এর বেশি কার্যকর পারমিটিভিটি মান সহ এই বাধা স্তর বৈদ্যুতিক মাইক্রোস্ট্রাকচারটি 1100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বাতাসে একক-পদক্ষেপ প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে। সিসিটিও তাই বর্তমানে ব্যবহৃত বিএটিআইও3-ভিত্তিক উপকরণগুলির জন্য একটি আকর্ষণীয় বিকল্প, যার জন্য একই ক্ষমতার আইবিএলসি উত্পাদন করার জন্য জটিল, বহু-পর্যায়ের প্রক্রিয়াকরণ পথের প্রয়োজন হয়। যেহেতু পর্যবেক্ষিত অস্তরক ধ্রুবক এবং গণনা করা অভ্যন্তরীণ ধ্রুবকের মধ্যে একটি বড় অসঙ্গতি রয়েছে, তাই এই ঘটনার প্রকৃত উৎস এখনও বিতর্কের মধ্যে রয়েছে। তথ্যসূত্র বাইরের সংযোগ টাইটেনেটস কপার (II) যৌগ ক্যালসিয়াম যৌগ