Farklı sıcaklık ve sürelerde hidrotermal metotla üretilen baryum titanatın X-ışınları soğurma katsayısının hesaplanması

Abstract

Çalışma kapsamında, peroxo-hydroxide ve hidrotermal metoduyla 80, 100, 150 ve 200◦C'de 15 dakika ile 120 saat arasında değişen sürelerde üretilen BaTiO3 (baryum titanat) örneklerinin soğurma katsayıları hesaplanmıştır. Ölçümler gama dedektörünün X-ışınları enerjisi aralığında bir coaxial HPGe dedektörü (Ortec, GEM55P4-95 model) yardımıyla yapılmıştır. 1,3 cm çaplı pelletler haline getirilen örnekler 59,54 keV enerjide 241Am radyoizotop kaynağı kullanılarak uyarılmış ve 300 sn boyunca sayılmıştır. Yapılan FT-Raman ve XRD analizleri göstermiştir ki, sıcaklık ve süre arttıkça tetragonal BaTiO3 yapısı daha belirgin olarak ortaya çıkmıştır. Süre ve sıcaklık parametrelerine bağlı olarak reaksiyondaki kinetik değişimler sonucu baryum titanat yapısının türevleri (BaTi2O5 ve Ba2TiO4) de gözlemlenmiştir. XRD ve FT-Raman teknikleri ile gözlemlenen baryum titanat türevleri ile hesaplanan soğurma katsayılarındaki farklılıkların birbirini desteklediği gözlemlenmiştir.

In this work, the absorption coefficient of hydrothermally synthesized BaTiO3 (barium titanate) was calculated. BaTiO3 was prepared via the peroxo-hydroxide method and hydrothermally synthesized at 80, 100, 150, and 200°C and reacted for varying reaction times between 150 min up to 120 h. Absorption coefficient measurements were done with a coaxial HPGe gama detector (Ortec, GEM55P4-95) with a working range in the X-ray energy region. The samples were made into pellets of 10 mm and were exposed to 241Am radioisotopes at energy of 59.54 keV for 300 second. FT-Raman and XRD revealed that increasing the hydrothermal temperature and the reaction time promoted the formation of phase pure BaTiO3 with a mainly tetragonal crystal structure. At the early stages of the hydrothermal reaction secondary barium titanate phases (BaTi2O5 and Ba2TiO4) were also observed which affected the absorption coefficient values. It was observed that the formation of these secondary barium titanate phases was in conjuction with the calculated attenuation coefficient values.