Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Study of spinel oxide alloys Mn3O4 based for printed temperature sensors  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000445782
Τίτλος Study of spinel oxide alloys Mn3O4 based for printed temperature sensors
Άλλος τίτλος Μελέτη κραμάτων οξειδίων σπινελίου με βάση Mn3O4 το για εκτυπώσιμους αισθητήρες θερμοκρασίας
Συγγραφέας Κατερινοπούλου, Δήμητρα Η
Σύμβουλος διατριβής Κυριακίδης, Γεώργιος
Μέλος κριτικής επιτροπής Ηλιόπουλος, Ελευθέριος
Ρεμεδιάκης, Ιωάννης
Γεωργακίλας, Αλέξανδρος
Κωνσταντινίδης, Γεώργιος
Gelinck, Gerwin
Lodziana, Zbigniew
Περίληψη Η θερμοκρασία αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην καθημερινότητα του ανθρώπου και με τη χρήση αντίστοιχων αισθητήρων μπορεί να επιτευχθεί η καταγραφή και ο έλεγχος της. Υπάρχουν διάφορα είδη αισθητήρων θερμοκρασίας, μεταξύ των οποίων οι αισθητήρες τύπου θερμίστορ με αρνητικό συντελεστή αντίστασης (NTC). Συνήθως είναι κατασκευασμένοι από οξείδια σπινελίων και λόγω του μεγάλου εύρους θερμοκρασιών που καλύπτουν κατέχουν εξέχουσα θέση. Η ανάγκη για επιφάνειες που να μπορούν να καταγράφουν τη χωρική και χρονική μεταβολή της θερμοκρασίας κρίνεται σημαντική για πολλές εφαρμογές. Η υλοποίηση τέτοιων επιφανειών απαιτεί την εναπόθεση εκατοντάδων αισθητήρων σε μεγάλες περιοχές, και αυτό επιτυγχάνεται ιδανικά με τεχνολογίες εκτύπωσης. Ωστόσο, σημαντικό εμπόδιο στην χρήση τέτοιων τεχνολογιών είναι η πολυπλοκότητα και οι υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται κατά την κατασκευή τους σε συνδυασμό με τα άκαμπτα υποστρώματα. Συνεπώς, κρίνεται δύσκολη η ενσωμάτωση τους σε μεγάλες ή/και εύκαμπτες επιφάνειες, σε συνδυασμό με την κατανόηση του μηχανισμού αγωγιμότητας τους. Σε αυτή τη διδακτορική διατριβή, μελετάμε το μηχανισμό αγωγιμότητας κραμάτων τριμερών οξειδίων των σπινελίων Zn0.5NixMn2.5-xO4 και ZnxNi0.5Mn2.5-xO4, με την περιεκτικότητα των νικελίου (Ni) και ψευδαργύρου (Zn) να κυμαίνεται μεταξύ 0 ≤ x ≤ 1.25 αντίστοιχα. Η μελέτη ως προς την αγωγιμότητα των κραμάτων, κατέληξε σε μια ασυνήθιστη εκθετική εξάρτηση με τη θερμοκρασία, η οποία σχετίζεται κυρίως με τα δομικά χαρακτηριστικά τους. Ειδικότερα, για το σύστημα με την προσθήκη νικελίου, πραγματοποιήθηκαν και θεωρητικοί υπολογισμοί (DFT) εστιασμένοι στις δομικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες. Συγκεκριμένα για τις ενδιάμεσες περιεκτικότητες Ni, παρατηρήθηκε τόσο μέσω των πειραματικών αποτελεσμάτων όσο και μέσω των θεωρητικών υπολογισμών η συνύπαρξη κυβικών και τετραγωνικών φάσεων μαζί με την παρουσία μετασταθών μαγνητικών διαμορφώσεων σε θερμοκρασία δωματίου. Λαμβάνοντας υπόψη τη μεταφορά πολαρονίου σε πλησιέστερο ιοντικό γείτονα (nearest-neighbor polaron) σε ένα ανομοιογενές ενεργειακό τοπίο, προτείνεται ένα νέο μοντέλο μηχανισμού αγωγιμότητας (τύπου hopping), το οποίο περιγράφει ακριβώς την εξάρτηση της αγωγιμότητας με τη θερμοκρασία σε αυτά τα υλικά. Επιπλέον, παρουσιάζεται ένας εκτυπώσιμος αισθητήρας θερμίστρ τύπου NTC ο οποίος κατασκευάστηκε με τη χρήση ενός μικτού υλικού. Αυτό αποτελείται από ένα σύνθετο οξείδιο σπινελίου με βάση το μαγγάνιο σε μορφή σκόνης, διασκορπισμένο σε πολυμερές υλικό, ρητίνη βενζοκυκλοβουτενίου (BCB). Ο εκτυπώσιμος αισθητήρας έδειξε εξαιρετική σταθερότητα σε διαφορετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και η επιλογή του συγκεκριμένου πολυμερούς ανέδειξε την αντοχή του σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας, με μεταβολή στην αντίσταση λιγότερο από 1°C. Τέλος, η επιτυχής εναπόθεση των αισθητήρων πάνω σε μεγάλες επιφάνειες επιβεβαιώθηκε με την επίδειξη ενός χεριού τοποθετημένου πάνω σε ένα εύκαμπτο υπόστρωμα με εκτυπωμένους περισσότερους από 400 αισθητήρες, όπου το περίγραμμα του χεριού και οι αλλαγές της θερμοκρασίας αναδείχθηκαν εμφανώς.
Φυσική περιγραφή xv, 101 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.
Γλώσσα Αγγλικά
Θέμα Ceramic oxides
Flexible electronics
Thermistor
Transport mechanisms
Θερμιστόρ
Κεραμικά οξείδια
Μηχανισμός αγωγιμότητας
Σπινέλια
Ημερομηνία έκδοσης 2022-02-14
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Φυσικής--Διδακτορικές διατριβές
  Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
Εμφανίσεις 154

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Δεν έχετε δικαιώματα για να δείτε το έγγραφο.
Δεν θα είναι διαθέσιμο έως: 2024-02-14