Giant strain and electric-field-induced phase transition in lead-free (Na0.5Bi0.5)TiO3-BaTiO3-(K0.5Na0.5)NbO3 single crystal

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作者
Chao Chen,Xiangyong Zhao,Yaojin Wang,Haiwu Zhang,Hao Deng,Xiaobing Li,Xingan Jiang,Xiangping Jiang,Haosu Luo
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:108 (2) 被引量:19
标识
DOI:10.1063/1.4939851
摘要

A lead-free single crystal 0.92(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.06BaTiO3-0.02(K0.5Na0.5)NbO3 (NBT-6BT-2KNN) with dimension of Φ35 mm × 10 mm is grown by a precisely controlled top seeded solution growth method. The 〈001〉 oriented single crystals have excellent piezoelectric properties with a giant strain of 0.83% at 28 kV/cm. Application of an electric-field ≥14 kV/cm leads to a phase transition from pseudocubic to coexistence of tetragonal and pseudocubic. A strong ferroelectric domain texture occurs during the phase transition. Furthermore, the variation of tetragonal phase fraction agrees well with the macroscopic strain curve, demonstrating that the induced tetragonal phase plays a critical role in the high strain property.
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