Chương này giới thiệu hai phương pháp chế tạo mẫu khối và mẫu màng được sử dụng trong luận án. Đối với mẫu khối, chúng tôi đã sử dụng phương pháp phản ứng pha rắn truyền thống để chế tạo các hệ mẫu BNKTS-xLi và BNKTZ-xLi. Đối với mẫu màng BNKT, luận án đã lựa chọn phương pháp quay phủ sol-gel bởi sự tiện dụng và hiệu quả của nó. Để thuận tiện cho tiến trình thực nghiệm, quy trình chi tiết từng phương pháp được phân tích, trình bày một cách cụ thể. Ngoài ra, các phương pháp đo khảo sát cấu trúc và tính chất của vật liệu như phương pháp nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ Raman, phổ hấp thụ UV-Vis, các phép đo tính chất điện, phép đo tính chất áp điện v.v. cũng được trình bày chi tiết. Chương này có thể coi là cơ sở là tiền đề cho các bước chế tạo và khảo sát tính chất của vật liệu tiếp theo.
CHƯƠNG 3: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA GỐM Bi0,5(NaK)0,5(Ti0,95Sn0,05)O3 PHA TẠP Li
Trong mục này, gốm sắt điện không chì Bi0,5(Na0,82-xLixK0,18)Ti0,95Sn0,05O3 (BNKTS-xLi) (với x = 0; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05) được tổng hợp bằng phương pháp phản ứng pha rắn truyền thống và khảo sát cấu trúc, tính chất áp điện, đặc trưng sắt điện và quang phổ hấp thụ. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy cấu trúc vật liệu chuyển từ pha giả lập phương sang pha tứ giác/mặt thoi khi tăng nồng độ Li thay thế. Hệ số áp điện của gốm BNKTS-xLi được cải thiện đáng kể khi tăng nồng độ Li pha tạp và đạt giá trị lớn nhất = 590 pm/V tại x = 0,04. Ngoài ra việc khảo sát đường cong điện trễ của mẫu thu được hệ số phân cực bão hòa Ps và hệ số phân cực dư Pr khá cao, tương ứng 26 μC.cm-2 và 6 μC.cm-2. Tuy nhiên, đường cong điện trễ của các mẫu gốm có sự dịch chuyển nhỏ theo trục điện trường được biết đến như hiện tượng ghim (imprint). Cơ chế của hiện tượng này được dự đoán là do sự chênh lệch năng lượng tự do giữa hai pha khác nhau, pha phân cực/không phân cực tại biên hạt. Thông qua phổ trở kháng phức, chúng tôi đã khảo sát tính dẫn điện của gốm BNKTS-xLi và tính toán được năng lượng hoạt hóa của hạt Ɛg và biên hạt Ɛgb tương ứng là 2,73 và 2,37 eV.