Simultaneous enhancement of piezoelectricity and temperature stability in Pb(Ni 1/3Nb 2/3)O 3–PbZrO 3–PbTiO 3 piezoelectric ceramics via Sm-modification

材料科学 压电 铁电性 四方晶系 兴奋剂 大气温度范围 压电系数 陶瓷 凝聚态物理 粒度 分析化学(期刊) 相变 转变温度 矿物学 晶体结构 结晶学 复合材料 光电子学 热力学 电介质 物理 化学 色谱法 超导电性
作者
Kai Li,Shan Cong,Lang Bian,Zhenting Zhao,Jie Wu,Junfeng Zhao,Duoduo Zhang,Haijuan Mei,Sun Enwei,Xudong Qi,Weiping Gong,Bin Yang
出处
期刊:Journal of Advanced Ceramics [Springer Science+Business Media]
卷期号:13 (10): 1578-1589 被引量:22
标识
DOI:10.26599/jac.2024.9220958
摘要

The development of piezoelectric ceramics characterized by both large piezoelectric response and high temperature stability is imperative for the advancement of practical electromechanical devices. However, existing high-performance piezoelectric ceramics often encounter compromised temperature stability due to ferroelectric phase transitions occurring within low-temperature regions. In this work, we focused on Sm-doped Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3 (PNN-PZT:Sm) ceramics with tetragonal (T)-phase structure to achieve the desired combination of large piezoelectricity and high temperature stability. The results indicate that 2 mol% Sm-doped samples exhibit a large piezoelectric constant d33 of 575 pC/N, an effective piezoelectric strain coefficient d33* of 890 pm/V, and a high Tm of 279 °C. Remarkably, the d33 experiences only a 2.6% variation over the temperature range of 30 °C to 250 °C, while the d33* changes by 8% within the temperature range of 30 °C to 180 °C. Microstructural and domain structure analyses suggest that Sm-doing effectively reduces the grain size, leading to decreased domain size, thereby achieving excellent electromechanical properties. The superior temperature stability is attributed to the suppressive effect of Sm-doping on the R-T ferroelectric phase transition. These studies suggest that Sm-doping represents an effective strategy for achieving the collaborative optimization of piezoelectricity and temperature stability through grain and domain engineering techniques for perovskite ferroelectric materials.

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
刚刚
TAO完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
搜集达人的应助被十一采纳,获得10
1秒前
2秒前
zht发布了新的文献求助10
2秒前
远方发布了新的文献求助10
2秒前
学术雷锋的应助被提醒我采纳,获得10
2秒前
kokopoor完成签到,获得积分10
2秒前
无花果的应助被一如初见采纳,获得10
3秒前
vision发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Ava的应助被昼屿采纳,获得10
4秒前
路遥完成签到,获得积分10
5秒前
yao完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas的应助被坚强馒头采纳,获得10
5秒前
对白发布了新的文献求助10
6秒前
初景发布了新的文献求助10
7秒前
轻松的澜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
肆先森完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
丁丁聪完成签到,获得积分10
8秒前
欣新发布了新的文献求助10
9秒前
Physio发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
领导范儿的应助被文虎采纳,获得10
9秒前
大模型的应助被积极的康宝采纳,获得20
10秒前
陌路发布了新的文献求助20
10秒前
大模型的应助被zht采纳,获得10
11秒前
11秒前
丹亦完成签到,获得积分10
12秒前
苹果鞅完成签到,获得积分10
12秒前
吴逸彪发布了新的文献求助10
12秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
聂世林发布了新的文献求助10
13秒前
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
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8082030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497588
关于积分的说明 21402110
捐赠科研通 7650081
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401714
关于科研通互助平台的介绍 2530860
邀请新用户注册赠送积分活动 2440393