Calcium copper titanate
कैल्सियम कॉपर टाइटेनेट (कैल्सियम कॉपर टाइटेनियम ऑक्साइड के लिए संक्षिप्त रूप में सी. सी. टी. ओ.) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका सूत्र CaCu3Ti4O12 है। यह कमरे के तापमान पर 10,000 से अधिक के अपने अत्यधिक बड़े परावैद्युत स्थिरांक (प्रभावी सापेक्ष पारगम्यता) के लिए उल्लेखनीय है। इतिहास सी. सी. टी. ओ. को पहली बार 1967 में अल्फ्रेड डेसचानव्रेस और उनके सहकर्मियों द्वारा संश्लेषित किया गया था। जबकि संरचनात्मक विशेषताओं का पता था, कोई भौतिक गुण नहीं मापा गया था। 2000 में, डुपॉन्ट सेंट्रल आर एंड डी में मास सुब्रमण्यन और उनके सहयोगियों ने पाया कि सी. सी. टी. ओ. ने सामान्य अस्तरक एस. आर. टी. आई. ओ. 3 की तुलना में 10,000 से अधिक अस्तरक स्थिरांक प्रदर्शित किया, जिसमें कमरे के तापमान पर 300 का स्थिरांक होता है। तब से, इसका संधारित्र अनुप्रयोगों में व्यापक उपयोग पाया गया है। संश्लेषण और संरचना इस क्रिस्टल संरचना को बनाने वाले अधिकांश यौगिक उच्च दबाव की स्थिति में बनाए जाते हैं। हालांकि, शुद्ध सी. सी. टी. ओ. को 1000 और 1200 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर धातु कार्बोनेट और ऑक्साइड अग्रदूतों के अंतरंग मिश्रणों के माध्यम से मानक ठोस अवस्था विधियों द्वारा आसानी से संश्लेषित किया जा सकता है। 4TiO2 + CaCO3 + 3CuO → CaCu3Ti4O12 + CO2 CaCu3Ti4O12 संरचना प्रकार घन पेरोव्स्काइट संरचना से प्राप्त होता है, एक ऑक्टाहेड्रल झुकाव विरूपण द्वारा जैसा कि GdFeO3 है। दोनों ही मामलों में विरूपण ए-कैटायन के आकार और क्यूबिक रीओ3 नेटवर्क के बीच एक बेमेल के कारण होता है। हालांकि, CaCu3Ti4O12 और GdFeO3 ऑक्टाहेड्रल झुकाव (ग्लेज़र संकेतन में a − b + a − और a + a + a +) के विभिन्न पैटर्न अपनाते हैं। जी. डी. एफ. ई. ओ. 3 संरचना से जुड़ी ऑक्टाहेड्रल झुकाव विकृति एक ऐसी संरचना की ओर ले जाती है जहाँ सभी ए-कैशन वातावरण समान होते हैं। इसके विपरीत, CaCu3Ti4O12 संरचना से जुड़ी ऑक्टाहेड्रल झुकाव विकृति एक ऐसी संरचना का उत्पादन करती है जिसमें 75 प्रतिशत ए-कैशन साइटों (ए "साइटों) में वर्गाकार समतलीय समन्वय होता है, जबकि 25 प्रतिशत ए-कैशन साइट 12 निर्देशांक रहते हैं। वर्गाकार समतलीय स्थल लगभग हमेशा सी. यू. 2 + या एम. एन. 3 + जैसे जाहन-टेलर आयन से भरे होते हैं, जबकि ए 'स्थल हमेशा एक बड़े आयन से भरा होता है। परावैद्युत गुण क्लॉशियस-मोसोटी संबंध का उपयोग करते हुए, गणना की गई आंतरिक पराबैद्युत स्थिरांक 49 होनी चाहिए। हालांकि, सी. सी. टी. ओ. 1 मेगाहर्ट्ज पर 10,200 के ऊपर की ओर एक परावैद्युत स्थिरांक प्रदर्शित करता है, जिसमें लगभग 300 डिग्री सेल्सियस तक कम हानि स्पर्शरेखा होती है। इसके अलावा, सापेक्ष परावैद्युत स्थिरांक घटती आवृत्ति (1 मेगाहर्ट्ज से 1 किलोहर्ट्ज की सीमा में) के साथ बढ़ता है। विशाल-डायलेक्ट्रिक घटना को क्रिस्टल संरचना से जुड़े आंतरिक गुण के बजाय एक अनाज सीमा (आंतरिक) बाधा परत धारिता (आईबीएलसी) के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। 10, 000 से अधिक के प्रभावी पारगम्यता मूल्यों के साथ इस बाधा परत विद्युत सूक्ष्म संरचना को 1100 डिग्री सेल्सियस पर हवा में एकल-चरण प्रसंस्करण द्वारा बनाया जा सकता है। इसलिए सी. सी. टी. ओ. वर्तमान में उपयोग की जाने वाली बी. ए. टी. आई. ओ. 3-आधारित सामग्रियों के लिए एक आकर्षक विकल्प है, जिसके लिए समान क्षमता के आई. बी. एल. सी. का उत्पादन करने के लिए जटिल, बहु-स्तरीय प्रसंस्करण मार्गों की आवश्यकता होती है। चूंकि देखे गए परावैद्युत स्थिरांक और गणना किए गए आंतरिक स्थिरांक के बीच एक बड़ी विसंगति है, इसलिए इस घटना की वास्तविक उत्पत्ति अभी भी बहस के दायरे में है। संदर्भ बाहरी लिंक टाइटेनेट कॉपर (II) यौगिक कैल्शियम यौगिक