标题:高居里温度铋层状结构钛钽酸铋(Bi3TiTaO9)的压电、介电和铁电特性
作者:郑隆立;齐世超;王春明;石磊
作者机构:[郑隆立;石磊]山东省实验中学,济南250001,中国.;[郑隆立;齐世超;王春明;石磊]山东大学物理学院,晶体材料国家重点实验室,济南250100,中国.;[齐世超;王春明]山东大 更多
通讯作者:Wang, CM;Wang, CM
通讯作者地址:[Wang, CM]Shandong Univ, Sch Phys, State Key Lab Crystal Mat, Jinan 250100, Shandong, Peoples R China;[Wang, CM]Shandong Univ, Taishan Coll, Jinan 250 更多
来源:物理学报
出版年:2019
卷:68
期:14
页码:348-355
DOI:10.7498/aps.68.20190222
关键词:铋层状结构铁电体;Bi3TiTaO9;[761167]压电陶瓷;[7014494]高居里温度;
摘要:随着现代信息技术的飞速发展,压电材料的应用范围进一步拓展,使用的温度环境越来越严苛,在一些极端环境下对压电材料的服役性能提出了新的挑战.因此研究具有高居里温度同时具有较强压电性能的压电材料,是迫切需要解决的问题.本文利用普通陶瓷工艺制备了高居里温度铋层状结构钛钽酸铋Bi3TiTaO9+x wt.%CeO2(x=0—0.8,简写为BTT-10xCe)压电陶瓷,研究了钛钽酸铋陶瓷的压电、介电和铁电特性.压电特性研究表明,稀土Ce离子的引入可以提高BTT陶瓷的压电性能,BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷具有最大的压电系数d33~16.2 pC/N,约为纯的BTT陶瓷压电系数(d33~4.2 pC/N)的4倍.介电特性研究显示,BTT和BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷均具有高的居里温度,Tσ分别为890℃和879℃,同时稀土Ce离子的引入降低了BTT陶瓷的高温介电损耗tanδ.铁电特性研究表明,稀土Ce离子的引入提高了BTT陶瓷的极化强度.在180℃温度下和110 kV/cm的电场驱动下,BTT和BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷的矫顽场Ec分别为53.8 kV/cm和57.5 kV/cm,剩余极化强度Pr分别为3.4μC/cm^2和5.4μC/cm^2.退火实验显示:稀土Ce离子组分优化的BTT压电陶瓷经800℃的高温退火后,仍具有优异的压电性能温度稳定性.研究结果表明,BTT-6Ce(x=0.6)陶瓷兼具高的居里温度Tc约为879℃和强的压电性能d33约为16.2 pC/N、较好的压电性能温度稳定性,是一类压电性能优异的高温压电陶瓷.
收录类别:CSCD;SCIE
资源类型:期刊论文
原文链接:qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7002518056
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