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鈦酸鍶
鎖定
1955年美國國家李德公司用焰熔法製成的一種無天然對應物的人工寶石。其化學成分為SrTiO3。鈦酸鍶是具鍶和鈦的氧化物。 在室温下,它是具有鈣鈦礦結構的中心對稱的順電態介質材料。 在低温下,它接近具有非常大的介電常數〜10的鐵電相變,但是保持順電態,直到作為量子漲落的結果測量的最低温度,使其成為量子順電態。它一直被認為是一種完全人工的材料,直到1982年,它在西伯利亞被發現並命名為tausonite的自然對應物--並已經被國際礦物學協會(IMA)認可。Tausonite仍然是一種極其罕見的礦物質,發生於非常微小的晶體。其最重要的應用是其合成形式,其中偶爾會遇到作為金剛石模擬物,精密光學,壓敏電阻和先進陶瓷。
- 中文名
- 鈦酸鍶
- 外文名
- strontium titanate
- 化學式
- SrTiO3
- 分子量
- 183.485
鈦酸鍶理化性質
熔點:2060℃
等軸晶系。
無色。
折射率n=2.409。
色散0.190。
相對密度5.13。
硬度5~6。
在紫外光下無熒光。
鈦酸鍶製備
高純四氯化鈦、氯化鍶和高純草酸溶液在60~70°C下反應1小時,得到草酸氧鈦鍶。草酸氧鈦鍶經洗滌、烘乾、煅燒,製得鈦酸鍶粉體
[1]
。
鈦酸鍶用途
鈦酸鍶(SrTiO3)具有典型的鈣鈦礦型結構,是有毒化學物品,是一種用途廣泛的電子功能陶瓷材料,具有介電常數高、介電損耗低、熱穩定性好等優點
[2]
,廣泛應用於電子、機械和陶瓷工業。同時,作為一種功能材料,鈦酸鍶具有禁帶寬度高(3.2 eV)、光催化活性優良等特點,並具有獨特的電磁性質和氧化還原催化活性,在光催化分解水制氫、光催化降解有機污染物和光化學電池等光催化領域也得到了廣泛的應用。此外,作為人造寶石常被切磨成祖母綠型是一種十分良好的鑽石代用品。
鈦酸鍶最新研究
北京時間2023年3月9日凌晨,相關論文《一種鈣鈦礦氧化物上的反常強烈相干二次光電子發射》,已提前在線發表於《自然》期刊。西湖大學博士研究生洪彩雲、鄒文俊和冉鵬旭為論文共同第一作者,西湖大學理學院終身副教授何睿華為通訊作者。
此前以鈦酸鍶為首的氧化物量子材料研究,主要是將這些材料當作硅基半導體的潛在替代材料來研究,但何睿華團隊卻通過一種強大的、但很少被應用於光陰極研究的實驗手段:角分辨光電子能譜技術,出乎意料地捕捉到這些熟悉的材料竟然同樣承載着觸發新奇光電效應的能力——它有着遠超於現有光陰極材料的光陰極關鍵性能:相干性,且無法為現有光電發射理論所解釋。
超快電鏡專家、論文合作者、西湖大學理學院研究員鄭昌喜認為,合作團隊的這一發現,其重要性不在於往鈦酸鍶的神奇性質列表增添了一個新的性質,而在於這個性質本身,它可能重啓一個極其重要、被普遍認為已發展成熟的光陰極技術領域,改變許多早已根深蒂固的遊戲規則。
- 參考資料
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- 1. 張文傑,畢菲非,孫欣,孫鵬.煅燒温度對溶膠-凝膠法制備鈦酸鍶性能的影響[J].材料熱處理學報,2013,34(S2):23-27.
- 2. 張士成, 陳炳辰, 韓躍新. 鈦酸鍶系電子陶瓷的性能與應用研究進展[J]. 礦冶, 2001, 10(1):63-67.
- 3. 世界首例!我國科學家發現光陰極“量子”材料 .百家號-楚天都市報.2023-03-09[引用日期2023-03-10]
- 4. 周佩玲等編著.《珠寶玉石學》:廣西師範大學出版社,1999年6月30日:第275頁