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物理学报 2005
Microstructure, dielectric and piezoelectric properties of mixed-layered Bi7Ti4NbO21 ferroelectric ceramics
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Abstract:
制备了Bi7Ti4NbO21,Bi4Ti3O12及Nb掺杂Bi4Ti3O12(Nb-Bi4Ti3O12)层状结构铁电陶瓷材料.结合Nb-Bi 4Ti3O12的介电温谱和 退极化实验结果,研究了Bi7Ti4NbO21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Bi7Ti4NbO21中, 沿着c轴方向,(Bi2Ti3O10)2-和(BiTiNbO7)2-两个类钙钛矿层分别 与(Bi2O2)2+层叠加堆积而成.这种晶体结构决定了Bi7Ti4NbO21的 介电温谱在668℃和845℃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(Bi2Ti3O10)2-< /sup>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300℃热处理后Bi7Ti 4NbO 21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.