Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của việc pha tạp lanthanum đến tính chất điện và điện cơ của gốm (Pb1−xLax)(Zr0.70Ti0.30)O3
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của việc pha tạp lanthanum đến tính chất cấu trúc và điện của gốm titanate zirconat chì (Pb1−xLax)(Zr0.70Ti0.30)1−x/4O3 (PLZT) đã được khảo sát, trong đó hàm lượng lanthanum là 8.0, 8.6 và 9.0 mol%. Các mẫu gốm khối đã được tổng hợp thông qua phương pháp phản ứng trạng thái rắn truyền thống. Tất cả các mẫu gốm PLZT đều thể hiện hành vi điện môi phân tán. Thông số điện môi cực đại và nhiệt độ Curie đều giảm khi hàm lượng La tăng. Các hằng số điện môi ở nhiệt độ phòng được đo lần lượt là 4069, 4112 và 3932. Nhiệt độ Curie (Tc) ở tần số 100 kHz được xác định lần lượt là 94 °C, 88 °C và 82 °C. Kết quả của quá trình phân cực so với trường điện cho thấy có đặc tính giống điện môi chống điện khi pha tạp 8 mol% La. Tuy nhiên, việc thêm nhiều La hơn đã dẫn đến sự phát triển dần dần của các vòng lịch sử mỏng và nghiêng giống như relaxor, nhưng vẫn duy trì hành vi lịch sử kép. Điều này cho thấy việc pha tạp La đã ổn định được đặc điểm điện môi chống điện. Các giá trị phân cực cực đại và remanent và các giá trị biến dạng do trường điện gây ra của gốm giảm với hàm lượng La tăng, trong khi đó mật độ năng lượng đo được và hiệu quả lại tăng lên. Sự phụ thuộc của nhiệt độ đến các tính chất cho thấy sự giảm khoảng 33% khi nhiệt độ tăng từ 25 đến 85 °C.
Từ khóa
#gốm PLZT #lanthanum #điện môi phân tán #điện trở #nhiệt độ CurieTài liệu tham khảo
R. Zachariasz, M. Czerwiec, J. Ilczuk, Hydroacoustics 8, 247 (2005)
B. Jaffe, R.S. Roth, S. Marzullo, J. Appl. Phys. 25, 809 (1954)
L.M. Brown, K.S. Mazdiyasni, J. Am. Ceram. Soc. 55, 541 (1972)
M.A. Akbas, W.E. Lee, J. Eur. Ceram. Soc. 15, 57 (1995)
S.C. Hwang, R. Waser, Acta Mater. 48, 3271 (2000)
S. Miga, K. Wojcik, Ferroelectrics 100, 167 (1989)
K.L. Yadav, R.N.P. Choudhary, T.K. Chaki, J. Mater. Sci. 27, 5244 (1992)
L.E. Cross, Ferroelectrics 76, 241 (1987)
Y. Xu, Ferroelectric Materials and Their Applications (Elsevier Science Publishers B.V, The Netherlands, 1991)
X. Dai, A. DiGiovanni, D. Viehland, J. Appl. Phys. 74, 3399 (1993)
N.W. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 51, 1419 (1990)
A.P. Barranco, D.A. Hall, I.E.E.E. Trans, Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 56, 1785 (2009)
B. Xu, Y. Ye, L.E. Cross, J. Appl. Phys. 87, 2507 (2000)
G.H. Haertling, C.E. Land, J. Am. Ceram. Soc. 54, 1 (1971)
Y. Xi, C. Zhili, L.E. Cross, J. Appl. Phys. 54, 3399 (1983)
G.H. Haertling, J. Am. Ceram. Soc. 82, 797 (1999)
Z.H. Niu, Y.P. Jiang, X.G. Tang, Q.X. Liu, W.H. Li, Journal of Asian Ceramic Societies 6, 240 (2018)
S.L. Jiang, D.X. Zhou, S.P. Gong et al., Sens. Actuators, A 69, 1 (1998)
L. Zhang, X.H. Hao, L.W. Zhang et al., J. Mater. Sci. 24, 3830 (2013)
X.C. Wang, J. Shen, T.Q. Yang et al., J. Mater. Sci. 26, 9200 (2015)
F. Jona, G. Shirane, F. Mazzi, R. Pepinsky, Phys. Rev. 105, 849 (1957)
Y.L. Wang, Z.M. Cheng, Y.R. Sun, X.H. Dai, Physica B + C 150, 168 (1988)
X. Dai, Z. Xu, J.F. Li, D. Viehland, J. Mater. Res. 11, 626 (1996)
N. Zhang, Y. Feng, Z. Xu, Mater. Lett. 65, 1611 (2011)
A. Pelaiz-Barranco, Y. Mendez-Gonzalez, J.D.S. Guerra, X. Wang, T. Yang, J. Adv. Dielectr. 6, 1620003 (2016)
R. Xu, Z. Xu, Y. Feng, J. Tian, D. Huang, Ceram. Int. 42, 12875 (2016)
L. Dai, F. Lin, Z. Zhu, J. Li, IEEE Trans. Magn. 41, 281 (2005)
S.M. Lukic, J. Cao, R.C. Bansal, F. Rodriguez, A. Emadi, I.E.E.E. Trans, Ind. Electron. 55, 2258 (2008)
Y. Zhang, H. Feng, X. Wu, L. Wang, A. Zhang, T. Xia, L. Zhang, Int. J. Hydrogen Energy 34, 4889 (2009)
X. Hao, J. Zhai, L.B. Kong, Z. Xu, Prog. Mater Sci. 63, 1 (2014)
Y. Sugawara, K. Uchino, Proceedings of the 1990 IEEE 7th International Symposium on Applications of Ferroelectrics, 328 (1990)
E.M. Alkoy, M. Papila, Ceram. Int. 36, 1921 (2010)
E.M. Alkoy, J. Appl. Phys. 108, 094104 (2010)
F. Zhuo, Q. Li, Y. Zhou, Y. Ji, Q. Yan, Y. Zhang, X. Xi, X. Chu, W. Cao, Acta Mater. 148, 28 (2018)
Z. Liu, Y. Bai, X. Chen, X. Dong, H. Nie, F. Cao, G. Wang, J. Alloys Compd. 691, 721 (2017)
A. Chauhan, S. Patel, R. Vaish, AIP Adv. 4, 087106 (2014)
M. Chandrasekhar, P. Kumar, Ceram. Int. 41, 5574 (2015)
R. Xu, Z. Xu, Y. Feng, H. He, J. Tian, D. Huang, J. Am. Ceram. Soc. 99, 2984 (2016)