ارزیابی مشخصات میکروساختاری نانوسیم های TiO2 ساخته شده به روش هیدروترمال

در این مقاله، نانوسیم های TiO2 به روش هیدروترمال بر روی زیرلایه Ti رشد داده شد و سپس مورفولوژی و ساختار نمونه با استفاده از تکنیک های SEM و XRD بررسی شد. با استفاده از الگوهای پراش، مشخصات میکروساختاری از جمله اندازه دانه های بلور، میکروکرنش، کرنش حجم و ضریب بافت مورد مطالعه قرار گرفت. تصویر SEM وجود نانوسیم هایی با قطر nm 20-110 و طول هایی با ده ها میکرومتر را نشان داد. در مراحل رشد هیدروترمال، ابتدا یک لایه TiO2 بر روی سطح ایجاد می شود که با افزایش دما، لایه به نانوورق و سپس به نانومیله و در نهایت نانوسیم های TiO2 تبدیل می شوند. به منظور بررسی مشخصات میکروساختاری، از تکنیک XRD استفاده شد. تحلیل های XRD وجود فاز روتایل با جهت ارجح (101) را نشان داد که محاسبه ضریب بافت نمونه نیز آن را تایید نمود. برای محاسبه پارامترهای کرنش و اندازه بلور، از روش معمول ویلیامسون-هال (W-H) استفاده شد. با توجه به رسم نمودار W-H، اندازه بلور و میکروکرنش به ترتیب برابر با nm 25 و 0008/0 بدست آمد. اندازه بلور با روش شرر نیز محاسبه شد و مقدار آن nm 26/34 بدست آمد و علت تفاوت آن با روش ویلیامسون-هال بیان شد. همچنین نتایج نشان داد که در سطح شبکه بلور، انقباض رخ داده و شبکه تحت تنش فشاری قرار گرفته است که بر اثر آن حجم 94/2 درصد کاهش یافته است. محاسبه ضریب بافت، وجود جهت ارجح (101) فاز روتایل را نشان داد.