Синтез, структура и свойства модифицированной керамики (Na0.5Bi0.5)TiO3–BaTiO3–(K0.5Na0.5)NbO3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом твердофазного синтеза получены однофазные керамические образцы новых составов (1 ‒ x – у)(Na0.5Bi0.5)TiO3–хBaTiO3–у(K0.5Na0.5)NbO3 (x = 0.05, у = 0–0.15), модифицированные добавками оксидов ZnO и GeO2, и изучены их кристаллическая структура, микроструктура, диэлектрические и локальные пьезоэлектрические свойства. Установлено формирование фазы со структурой перовскита с псевдокубической элементарной ячейкой во всех синтезированных образцах и увеличение объема ячейки в результате частичного комплексного замещения катионов структуры перовскита. Фазовые переходы подтверждены методом диэлектрической спектроскопии. Для синтезированных образцов в режиме спектроскопии переключения поляризации получены остаточные петли пьезоэлектрического гистерезиса, подтверждающие переключение сегнетоэлектрической поляризации.

Об авторах

Г. М. Калева

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: kaleva@nifhi.ru
Россия, 119991, Москва

Е. Д. Политова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: kaleva@nifhi.ru
Россия, 119991, Москва

А. В. Мосунов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: kaleva@nifhi.ru
Россия, 119991, Москва

Т. С. Ильина

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”

Email: kaleva@nifhi.ru
Россия, 119049, Москва

Д. А. Киселев

Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”

Автор, ответственный за переписку.
Email: kaleva@nifhi.ru
Россия, 119049, Москва

Список литературы

  1. Gupta V., Sharma M., and Thakur N. // J. Intel. Mat. Sys. Str. 2010. V. 21. P. 1227.
  2. Sodano H.A., Henry A., Inman D.J., Park G. // J. Intel. Mat. Sys. Str. 2005. V. 16. P. 799.
  3. Sodano H.A., Park G., Inman D.J. // Strain. 2004. V. 40. P. 49.
  4. Веневцев Ю.Н., Политова Е.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнетоэлектрики семейства титаната бария. М.: Химия, 1985, 256 с.
  5. Zhang Sh.J., Eitel R.E., Randall C.A. et al. // Appl. Phys. Letters. 2005. V. 86. P. 262904.
  6. Maeder M.D., Damjanovic D., and Setter N. // J. Electroceram. 2004. V. 13. P. 385.
  7. Saito Y., Takao H., Tani I. et al. // Nature. 2004. V. 432. P. 84.
  8. Takenaka T., Nagata H., Hiruma Y. et al. // J. Electroceram. 2007. V. 19. P. 259.
  9. Takenaka T., Nagata H., and Hiruma Y. // Jpn. J. Appl. Phys. 2008. V. 47. P. 3787.
  10. Rödel J., Jo W., Seifert T.P., Anton E.M. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. P. 1153.
  11. Panda P.K. // J. Mater. Sci. 2009. V. 44. P. 5049.
  12. Bernard J., Bencan A., Rojac T. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2008. V. 91. P. 2409.
  13. Smolenskii G.A., Isupov V.A., Agranovskaya A.I., Krainik N.N. // Sov. Phys. Solid State. 1961. V. 2. P. 2651.
  14. Vakhrushev S.B., Isupov V.A., Kvyatkovsky B.E. et al. // Ferroelectrics. 1985. V. 63. P. 153.
  15. Jones G.O., Thomas P.A. // Acta Crystallogr. Sect. B. 2002. V. 58. P. 168.
  16. Hiruma Y., Nagata H., Takenaka T. // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 084112.
  17. Chu B.-J., Chen D.-R., Li G.-R., Jin Q.-R. // J. of the European Ceramic Society. 2002. V. 22. P. 2115.
  18. Nagata H., Yoshida M., Makiuchi Y., Takenaka T. // Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 1. 2003. V. 42. 7401.
  19. Ringgaard M.E., Wurlitzer T. // J. Eur. Ceram. Soc. 2005. V. 25. P. 2701.
  20. Zuo R., Fang X., and Ye C. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 092904.
  21. Kounga A.B., Zhang S.T., Jo W. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 222902.
  22. Xiao D.Q., Lin D.M., Zhu J.G., Yu P. // J. Electroceram. 2008. V. 21. P. 34.
  23. Politova E.D., Golubko N.V., Kaleva G.M. et al. // J. of Advanced Dielectrics. 2018. V. 8. P. 1850004.
  24. Politova E.D., Golubko N.V., Kaleva G.M. et al. // Ferroelectrics. 2019. V. 538. P. 45.
  25. Белышева Т.В., Гатин А.К., Гришин М.В. и др. // Хим.физика. 2015. Т. 34. № 9. С. 56.
  26. Громов В.Ф., Герасимов Г.Н., Белышева Т.В. и др. // Там же. 2018. Т. 37. № 1. С. 76. [Gromov V.F., Gerasimov G.N., Belysheva T.V. et al. // Ibid. 2018. V. 12. № 1. P. 129.]
  27. Jones G.O., Thomas P.A. // Acta Crystallogr. Sect. B. 2002. V. 58. P. 168.
  28. Dorcet V., Trolliard G., and Boullay P. // Chem. Mater. 2008. V. 20. P. 5061.
  29. Tan X., Cheng M., Frederick J. et al. // J. Amer. Ceram. Soc. 2011. V. 94. P. 4091.
  30. Shvartsman V.V., Lupascu D.C. // Ibid. V. 95. P. 1.
  31. Bernard J., Bencan A., Rojac T. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2008. V. 91. P. 2409.
  32. Politova E.D., Golubko N.V., Kaleva G.M. et al. // Ferroelectrics. 2019. V. 538 P. 45.
  33. Lee H.J., Zhang S.H. Lead-Free Piezoelectrics. N.Y.: Springer, 2012. 291 p.

Дополнительные файлы


© Г.М. Калева, Е.Д. Политова, А.В. Мосунов, Т.С. Ильина, Д.А. Киселев, 2023