mireabulletinRussian Technological JournalRussian Technological Journal2782-32102500-316XRTU MIREA10.32362/2500-316X-2017-5-1-15-22mireabulletin-46Research ArticleМИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКА. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯMICRO- AND NANOELECTRONICS. CONDENSED MATTER PHYSICSСТРУКТУРА И СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ-РЕЛАКСОРОВ СИСТЕМЫ BiScO3 - PbTiO3 С ДОБАВКАМИ MnO2 В ОБЛАСТИ МОРФОТРОПНОГО ПЕРЕХОДАSTRUСTURE AND PROPERTIES OF CERAMIC RELAXOR FERROELECTICS OF THE SYSTEM BiScO3 - PbTiO3 WITH MnO2 ADDITIVES IN THE FIELD OF THE MORPHOTROPIC TRANSITIONСиротинкинВ. П.SirotinkinV. P.noemail@neicon.ruБушА. А.BushА. А.aabush@yandex.ruКаменцевК. Е.KamentsevK. E.noemail@neicon.ruСтепановА. В.StepanovA. V.noemail@neicon.ruСегаллаА. Г.SegallaA. G.noemail@neicon.ruМосковский технологический университет (МИРЭА)РоссияMoscow Technological University (MIREA)Russian FederationОАО «НИИ «ЭЛПА»РоссияOJSC "Scientific Research Institute "ELPA"Russian Federation201728022017511522Copyright © Сиротинкин В.П., Буш А.А., Каменцев К.Е., Степанов А.В., Сегалла А.Г., 20172017Сиротинкин В.П., Буш А.А., Каменцев К.Е., Степанов А.В., Сегалла А.Г.Sirotinkin V.P., Bush А.А., Kamentsev K.E., Stepanov A.V., Segalla A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/46

Для керамических образцов системы (1-x)BiScO3·xPbTiO3·yMnO2, х = 0.63 и y= 0.0017 и 0.0118, проведен рентгеноструктурный анализ методом Ритвельда, который показал, что они состоят из двух близких по структуре фаз: тетрагональной (пр. гр. Р4mm) и моноклинной (пр. гр. Cm). Для образцов с y = 0 - 0.0177 изучены температурные зависимости ε(T) и tgδ(T) на частотах 0.1-200 кГц. При y ≤ 0.002 образцы являются сегнетоэлектриками с точкой Кюри Тс, лежащей в области 685 - 690 К. С увеличением содержания MnO2 образцы приобретают свойства, характерные для сегнетоэлектриков-релаксоров. В частности, положение максимума на температурной зависимости их диэлектрической проницаемости смещается с частотой измерительного поля в сторону высоких температур.

X-ray diffraction analysis by Rietveld method was carried out for ceramic samples of the system (1-x)BiScO3·xPbTiO3·yMnO2, х=0.63, and y=0.0017 and 0.0118. It was shown that they consist of two phases: tetragonal phase (space group P4mm) and monoclinic phase (space group Cm). The temperature dependencies ε(T) и tgδ(T) were obtained for samples y = 0 - 0.0177 at the frequencies 0.1 - 200 kHz. The samples are ferroelectric with Tc 685-690 K when y ≤ 0.002. With increasing content of MnO2 samples acquire the properties characteristic of ferroelectrics-relaxors. The position of the maximum of dielectric permittivity shifts depending on frequency of measuring field.

керамикасегнетоэлектрикирелаксорыкристаллическая структурадиэлектрическая проницаемостьgallium nitridenanostructurescapacitance-voltage characteristicspiezoelectric effectReferencesEitel R.E., Randall C.A., Shrout Th.R., Park S.-E. Preparation and characterization of high tem-perature perovskite ferroelectrics in the solid-solution (1-x)BiScO3-xPbTiO3 // Jpn. J. Appl. Phys. 2002. V. 41. P. 2099-2104.Eitel R.E., Randall C.A., Shrout Th.R., Park S.-E. Preparation and characterization of high tem-perature perovskite ferroelectrics in the solid-solution (1-x)BiScO3-xPbTiO3 // Jpn. J. Appl. Phys. 2002. V. 41. P. 2099-2104.Eitel R.E., Zhang S.J., Shrout T.R., Randall C.A., Levin I. Phase diagram of the perovskite system (1-x)BiScO3-xPbTiO3 // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 2828-2831.Eitel R.E., Zhang S.J., Shrout T.R., Randall C.A., Levin I. Phase diagram of the perovskite system (1-x)BiScO3-xPbTiO3 // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 2828-2831.Zhang S.J., Eitel R.E., Randall C.A., Shrout T.R., Alberta E.F. Manganese-modified BiScO3-PbTiO3 piezoelectric ceramic for high temperature shear mode sensor // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. 262904 (3 pages).Zhang S.J., Eitel R.E., Randall C.A., Shrout T.R., Alberta E.F. Manganese-modified BiScO3-PbTiO3 piezoelectric ceramic for high temperature shear mode sensor // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. 262904 (3 pages).Chaigneau J., Kiat J.M., Malibert C., Bogicevic C. Morphotropic phase boundaries in (BiScO3)1-x(PbTiO3)x (0.60Chaigneau J., Kiat J.M., Malibert C., Bogicevic C. Morphotropic phase boundaries in (BiScO3)1-x(PbTiO3)x (0.60Chen J., Cheng J., Dong S. Review on high temperature piezoelectric ceramics and actuators based on BiScO3-PbTiO3 solid solutions // J. Adv. Dielectrics. 2014. V. 4. № 1. 1430002 (14 pages).Chen J., Cheng J., Dong S. Review on high temperature piezoelectric ceramics and actuators based on BiScO3-PbTiO3 solid solutions // J. Adv. Dielectrics. 2014. V. 4. № 1. 1430002 (14 pages).Haumont R., Dkhil B., Kiat J.M., Al-Barakaty A., Dammak H., Bellaiche L. Cationcompetition-induced monoclinic phase in high piezoelectric (PbSc½Nb½O3)1-x-(PbTiO3)x compounds // Phys. Rev. B. 2003. V. 68. 014114 (p. 1-10).Haumont R., Dkhil B., Kiat J.M., Al-Barakaty A., Dammak H., Bellaiche L. Cationcompetition-induced monoclinic phase in high piezoelectric (PbSc½Nb½O3)1-x-(PbTiO3)x compounds // Phys. Rev. B. 2003. V. 68. 014114 (p. 1-10).Krumm S. WinFit. V. 1.2, 1996.Krumm S. WinFit. V. 1.2, 1996.Rodriguez-Carvajal J. FullProf Suite Program (1.0) Version Feb. 2007.Rodriguez-Carvajal J. FullProf Suite Program (1.0) Version Feb. 2007.Bokov A.A., Ye Z.-G. Recent progress in relaxor ferroelectrics with perovskite structure // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 31-52.Bokov A.A., Ye Z.-G. Recent progress in relaxor ferroelectrics with perovskite structure // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 31-52.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.