1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 97, № 5, 2023

Журнал физической химии, 2023, T. 97, № 5, стр. 712-717

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

Г. М. Калева a, *, Е. Д. Политова a, А. В. Мосунов b, Т. С. Ильина c, Д. А. Киселев c

a Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
119991 Москва, Россия

b Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Россия

c Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”
119049 Москва, Россия

* E-mail: kaleva@nifhi.ru

Поступила в редакцию 29.06.2022
После доработки 29.09.2022
Принята к публикации 24.11.2022

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.

Ключевые слова: керамика, структура перовскита, микроструктура, диэлектрические свойства

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал