(Nd0.5Ta0.5)4+复合离子对BNT-BKT陶瓷微结构及电学性能的影响 |
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引用本文: | 窦闰镨,杨玲,许积文,周昌荣,王华.(Nd0.5Ta0.5)4+复合离子对BNT-BKT陶瓷微结构及电学性能的影响[J].电子元件与材料,2019,38(4):64-71. |
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作者姓名: | 窦闰镨 杨玲 许积文 周昌荣 王华 |
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作者单位: | 桂林电子科技大学 材料科学与工程学院,广西 桂林,541004;桂林电子科技大学 材料科学与工程学院, 广西 桂林 541004;桂林电子科技大学 广西信息材料重点实验室,广西 桂林 541004 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;广西自然科学基金 |
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摘 要: | 采用固相烧结法制备了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子调控的Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)Ti_(1-x)(Nd_(0.5)Ta_(0.5))_xO_3(BNKT-xNT)无铅陶瓷。研究了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子掺杂量对BNKT陶瓷的表面形貌、微观结构,以及铁电、介电、储能、阻抗等电学性能的影响。研究结果表明:(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子进入了BNKT陶瓷的B位并形成了单一的钙钛矿结构;晶粒分布均匀、致密,晶界清晰;(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子的引入显著降低了BNKT陶瓷的剩余极化强度、饱和极化强度以及矫顽场,电滞回线变得瘦小、细长,储能效率随之升高,并在x=0.08和60×10~3 V/cm电场下达到了70%;储能密度先减小、后增大、再减小,在x=0.04时达到最大值0.36 J/cm~3;电致应变在x=0.03时最大为0.183%;随着掺杂含量的增加,BNKT-xNT陶瓷从铁电相与弛豫铁电相共存转变为弛豫铁电相,其介电常数峰T_m逐渐降低且平坦化;交流阻抗谱表明BNKT-xNT陶瓷在低温下具有良好的绝缘性。
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关 键 词: | BNT-BKT (Nd0.5Ta0.5)4+ 储能 应变 介电 |
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