Получение, структурные и электрофизические исследования керамических образцов твердых растворов со структурой перовскита (1 – 2 x )BiScO 3 ∙(2 –  y ) x PbTiO 3 ∙ yx PbMg 1/3 Nb 2/3 O 3

М. Сысоев; Сысоев М. А.; А. Буш; Буш А. А.; К. Каменцев; Каменцев К. Е.; В. Сиротинкин; Сиротинкин В. П.; А. Ногай; Ногай А. А.; А. Ногай; Ногай А. С.

doi:10.31857/S0002337X23120084

Получение, структурные и электрофизические исследования керамических образцов твердых растворов со структурой перовскита (1 – 2x)BiScO₃∙(2 – y)xPbTiO₃∙yxPbMg_1/3Nb_2/3O₃

Авторы: Сысоев М.А.¹, Буш А.А.¹, Каменцев К.Е.¹, Сиротинкин В.П.², Ногай А.А.³, Ногай А.С.³
Учреждения:
1. МИРЭА – Российский технологический университет
2. Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук
3. Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина
Выпуск: Том 59, № 12 (2023)
Страницы: 1391-1401
Раздел: Статьи
URL: https://rjeid.com/0002-337X/article/view/668611
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23120084
EDN: https://elibrary.ru/VCOWWI
ID: 668611

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

На синтезированных керамических образцах разрезов (1 – 2x)BiScO₃·(2 – y)xPbTiO₃∙yxPbMg_1/3Nb_2/3O₃ с y = 1.2, 1.0, 0.9 и 0.5 тройной системы BiScO₃–PbTiO₃–PbMg_1/3Nb_2/3O₃ (BS–PT–PMN) проведены рентгенодифракционные, диэлектрические и пьезоэлектрические исследования, а также изучены токи термостимулированной деполяризации. Установлено, что образцы при (1 – 2x) ≲ 0.5 представляют собой твердые растворы со структурой перовскита, их симметрия с ростом содержания BS повышается от тетрагональной до кубической, в промежуточной области составов (морфотропной области – МО) образцы состоят из смеси твердых растворов разной симметрии. Определены границы МО, получены данные об изменении диэлектрических и пьезоэлектрических свойств твердых растворов с изменением их состава.

Ключевые слова

сегнетоэлектрики, сегнетоэлектрики–релаксоры, твердые растворы, пьезокерамика, диэлектрические свойства, токи термостимулированной деполяризации

Список литературы

Handbook of Dielectric, Piezoelectric and Ferroelectric Materials: Synthesis, Properties and Applications / Ed. Ye Z.-G. N. Y.: Woodhead, 2008. 1096 p.
Advanced Piezoelectric Materials. Science and Technology / Ed. Uchino K. 2nd Ed. N. Y.: Woodhead, 2017. 848 p.
Kania A., Slodczyk A., Ujma Z. Flux Growth and Characterization of (1 – x)PbMg1/3Nb2/3O3 – xPbTiO3 Single Crystals // J. Cryst. Growth. 2006. V. 289. P. 134–139. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.11.009
Stringer C.J., Donnelly N.J., Shrout T.R., Randall C.A., Alberta E.F., Hackenberger W.S. Dielectric Characteristics of Perovskite-Structured High-Temperature Relaxor Ferroelectrics: the BiScO3–Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3 Ternary System // J. Am. Ceram. Soc. 2008. V. 91. № 6. P. 1781–1787. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02298.x
Буш А.А., Каменцев К.Е., Лаврентьев А.М., Сегалла А.Г., Фетисов Ю.К. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства керамических образцов твердых растворов (1 – 2x)BiScO3·xPbTiO3·xPbMg1/3Nb2/3O3 (0.30 ≤ x ≤ 0.46) // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 7. С. 865–871. https://doi.org/10.1134/S0020168511070065
Буш А.А., Каменцев К.Е., Бехтин М.А., Сегалла А.Г. Сегнетоэлектрические-релаксорные свойства образцов системы. (1 – 2x)BiScO3·xPbTiO3· xPbMg1/3Nb2/3O3 (0.30 ≤ x≤ 0.46) // ФТТ. 2017. Т. 59. № 1. С. 36–44.
Xie G. Structure and Electrical Properties of PMN–BS–PT Piezoelectric Ceramics // Symp. on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (Oct. 27–30). Chengdu, Sichuan 2017. P. 537–540. https://doi.org/10.1109/SPAWDA.2017.8340285
Talanov M.V., Bush A.A., Kamentsev K.E., Sirotinkin V.P., Segalla A.G. Structure-Property Relationships in BiScO3–PbTiO3–PbMg1/3Nb2/3O3 Ceramics Near the Morphotropic Phase Boundary // J. Am. Ceram. Soc. 2018. V. 101. № 2. P. 683–693. https://doi.org/10.1111/jace.15225
Спицин А.И., Буш А.А., Каменцев К.Е., Сиротинкин В.П., Таланов М.В. Получение, структурные и электрофизические исследования сегнетокерамических образцов системы (1 – 2x)BiScO3· ·xPbTiO3·xPbMg1/3Nb2/3O3, 0 ≤ x ≤ 0.50 // Тонкие хим. технологии. 2019. Т. 14. № 3. С. 78–89. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2019-14-3-78-89
Noheda B., Cox D.E., Shirane G., Gao J., Ye Z.-G. Phase Diagram of the Ferroelectric Relaxor (1–x)PbMg1/3Nb2/3O3–xPbTiO3 // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 054104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.054104
Eitel R., Zhang S., Shrout T., Randall C.A., Levin I. Phase Diagram of the Perovskite System (1–x)BiScO3–xPbTiO3 // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 2828–2831. https://doi.org/10.1063/1.1777810
Chaigneau J., Kiat J.M., Malibert C., Bogicevic C. Morphotropic Phase Boundaries in (BiScO3)1–x(PbTiO3)x (0.60 < x < 0.75) and Their Relation to Chemical Composition and Polar Order // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 094111. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.094111
Inaguma Y., Miyaguchi A., Yoshida M., Katsumata T., Shimojo Y., Wang R., Sekiya T. High-Pressure Synthesis and Ferroelectric Properties in Perovskite-Type BiScO-3–PbTiO3 Solid Solution // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. № 1. P. 231–235. https://doi.org/10.1063/1.1629394
Bokov A., Ye Z.-G. Recent Progress in Relaxor Ferroelectrics with Perovskite Structure// J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 31–52. https://doi.org/10.1142/S2010135X1241010X
Kang B.S., Choi S.K., Park C.H. Diffuse Dielectric Anomaly in Perovskite-Type Ferroelectric Oxides in the Temperature Range of 400–700°C // J. Appl. Phys. 2003. V. 84. № 3. P. 1904–1911. https://doi.org/10.1063/1.1589595