复合层状Bi_7Ti_4NbO_(21)铁电陶瓷的结构与介电和压电性能研究

张丽娜; 赵苏串; 郑嘹赢; 李国荣; 殷庆瑞

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制备了Bi7Ti4 NbO2 1 ,Bi4 Ti3O1 2 及Nb掺杂Bi4 Ti3O1 2 (Nb Bi4 Ti3O1 2 )层状结构铁电陶瓷材料 .结合Nb Bi4 Ti3O1 2 的介电温谱和退极化实验结果 ,研究了Bi7Ti4 NbO2 1 的晶体结构对其介电、压电性能的影响 .高分辨透射电镜结果表明 ,在Bi7Ti4 NbO2 1 中 ,沿着c轴方向 ,(Bi2 Ti3O1 0 ) 2 - 和 (BiTiNbO7) 2 - 两个类钙钛矿层分别与 (Bi2 O2 ) 2 + 层叠加堆积而成 .这种晶体结构决定了Bi7Ti4 NbO2 1 的介电温谱在 6 6 8℃和 84 5℃出现介电双峰 .结合极化样品的退化实验分析 ,说明材料在这两个温度附近发生了铁电—铁电相变、铁电—顺电相变 ,分别是 (Bi2 Ti3O1 0 ) 2 - 和 (BiTiNbO7) 2 - 层状结构发生微观结构相变的结果 .在退极化过程中 ,由于受热时钙钛矿层内空位引起的缺陷偶极子的定向排列受到破坏 ,引起材料部分退极化 ,表现为 30 0℃热处理后Bi7Ti4 NbO2 1 的压电活性降低了 10 % ,显示了室温下材料的压电性能来源于自发极化的固有电偶极子和缺陷偶极子的共同贡献 .

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来源
《物理学报》 |2005年第5期|2346-2351|共6页
作者
张丽娜; 赵苏串; 郑嘹赢; 李国荣; 殷庆瑞;
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作者单位

中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室;

上海200050;

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正文语种 chi
中图分类陶瓷工业;
关键词
介电性能; 压电性能; 缺陷偶极子; 铁电陶瓷; 铋;

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