Superior piezoelectric performance with high operating temperature in bismuth ferrite-based ternary ceramics

材料科学 压电 居里温度 压电系数 铋铁氧体 陶瓷 四方晶系 三元运算 工作温度 机电耦合系数 复合材料 分析化学(期刊) 光电子学 铁电性 凝聚态物理 结晶学 晶体结构 电介质 热力学 多铁性 化学 物理 色谱法 铁磁性 计算机科学 程序设计语言
作者
Yunyao Huang,Leiyang Zhang,Ruiyi Jing,Yang Yang,V. Ya. Shur,Xiaoyong Wei,Li Jin
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:169: 172-181 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2023.05.063
摘要

Due to the thermal depolarization effect, adequate piezoelectric performance with high operating temperature is regarded to be challenging to accomplish concurrently in piezoceramics for applications in specific piezoelectric devices. In this work, we synthesized (0.8−x)BiFeO3-xPbTiO3-0.2Ba(Zr0.25Ti0.75)O3 (abbreviated as BFO-xPT-BZT) ternary solid solutions with 0.15 ≤ x ≤ 0.30 by conventional solid-state reaction method. The MPB composition with a coexisting state of rhombohedral-tetragonal phases exhibits enhanced electromechanical properties, including Curie temperature of 380°C, large-signal equivalent piezoelectric coefficient d33* of 395 pm V–1, small-signal piezoelectric coefficient d33 of 302 pC N–1, and electromechanical coupling factor kp of 50.2%, which is comparable to commercial PZT-5A ceramics, indicating potential in high-temperature applications. Furthermore, in-situ x-ray diffraction (XRD) and piezoelectric force microscopic (PFM) techniques demonstrate that multiphase coexistence and complex nanodomains promote piezoelectric response via synergism. The x = 0.24 composition exhibits the highest in-situ d33 of 577 pC N–1 and good temperature stability in 30−280°C, indicating that BZT-modified BFO-PT ceramics are promising candidates for high-temperature piezoelectric devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
希尔圣火发布了新的文献求助10
4秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
4秒前
liuyq0501完成签到,获得积分0
9秒前
X519664508完成签到,获得积分10
11秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
12秒前
怡然千琴完成签到 ,获得积分10
14秒前
19秒前
19秒前
19秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
南风完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
风格完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
多亿点完成签到 ,获得积分10
35秒前
tangyong完成签到,获得积分0
37秒前
spvawbl完成签到 ,获得积分10
38秒前
Yanzhi完成签到,获得积分10
41秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
42秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
44秒前
欢呼天奇完成签到 ,获得积分10
44秒前
潇湘夜雨完成签到,获得积分10
50秒前
俗人完成签到 ,获得积分10
54秒前
双目识林完成签到 ,获得积分10
59秒前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
maclogos完成签到,获得积分10
1分钟前
帅气的曼雁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yang666完成签到,获得积分10
1分钟前
Jason完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉默含海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
互助应助maclogos采纳,获得50
1分钟前
诚洁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
woshiwuziq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
mianmian0118完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
唐陌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6518995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311648
关于积分的说明 17770028
捐赠科研通 5621007
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926629
邀请新用户注册赠送积分活动 1903434
关于科研通互助平台的介绍 1764139