Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 26: Postersitzung

M 26.27: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 15:00–19:00, Aula

Festkörperreaktionen zwischen einer dünnen SiO₂ Schicht und einem (001) BaTiO₃ Substrat — •A. Graff, St. Senz, N.D. Zakharov und D. Hesse — Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Halle (Saale)

Die Festkörperreaktion zwischen einem (001) BaTiO₃ Einkristallsubstrat und einem 100 nm dünnen SiO₂ Film wird untersucht als Modell für Prozesse die während des Sinterns von BaTiO₃ Keramik unter Verwendung von SiO₂ als Sinteradditiv auftreten. Verwendete Methoden waren Röntgendiffraktometrie und Transmissionselektronenmikroskopie. Die dominante Reaktion führt zur Bildung von Fresnoit, Ba₂TiSi₂O₈. Dabei entsteht ein Überschuss an Titanoxid, der je nach Temper-Temperatur und -Zeit zu verschiedenen Produkten führt. Mit steigender Temperatur (Heizdauer 2 h) wurde zuerst eine Lösung im noch unreagierten Glas, eine Ausscheidung als Titanoxid und die Reaktion zu Ti-reichen Phasen wie Ba₄Ti₁₃O₃₀ (1000 ^∘C) und Ba₆Ti₁₇O₄₀ (1200 ^∘C) beobachtet. Der Fresnoit wächst bei 800 ^∘C topotaktisch und bei Temperaturen oberhalb von 900 ^∘C mit einer Fasertextur. Die Ti-reichen Phasen wachsen topotaktisch, die (111) BaTiO₃ Ebene ist

parallel zur jeweiligen (001) Ebene. Eine Heizung für 5 min. auf 1000 ^∘C führt zur Bildung eines amorphen Reaktionsproduktes aus Ba-Ti-Si-O, welches nach längerem Heizen weiterreagiert und kristallisiert.           Gefördert vom SFB 418