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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 17/2018

07.07.2018

Dielectric, ferroelectric and impedance properties of Li+-doped 0.97Na0.4K0.1Bi0.5TiO3–0.03Ba0.7Sr0.3TiO3 ceramics

verfasst von: Cheng Wang, Xiaojie Lou

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 17/2018

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Abstract

A series of Li+-doped 0.97Na0.4K0.1Bi0.5TiO3–0.03Ba0.7Sr0.3TiO3 ceramics were prepared by using the conventional solid-state reaction technique. The phase structure, dielectric, ferroelectric and impedance properties were systemically studied. X-ray powder diffraction patterns reveal that all the ceramics possess a pure perovskite phase. Ferroelectric property tests clearly show the disruption of the long-range ferroelectric order as the Li+ doping content increases. Dielectric permittivity results suggest that the samples experience a transformation from ferroelectric to relaxor phase with increasing the Li+ concentration, while the diffuse factors further confirm the enhanced relaxor characteristic. Complex ac impedance data shows that charge carriers obey the long-range conductivity mechanism at low doping levels (x ≤ 0.01), while it changes to a localized mechanism at high doping levels (x ≥ 0.03). The active energy fitted by the relaxation time becomes smaller as the Li+ concentration increases, revealing the increasing concentration of oxygen vacancies. We argue that the increasing concentration of vacancies should be responsible for the enhanced relaxor characteristic by disturbing the long-range ferroelectric orders.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat J. Rödel, W. Jo, K.T.P. Seifert, E.-M. Anton, T. Granzow, D. Damjanovic, J. Am. Ceram. Soc. 92, 1153 (2009)CrossRef J. Rödel, W. Jo, K.T.P. Seifert, E.-M. Anton, T. Granzow, D. Damjanovic, J. Am. Ceram. Soc. 92, 1153 (2009)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat P. Ren, J. He, X. Wang, M. Sun, H. Zhang, G. Zhao, Scr. Mater. 146, 110 (2018)CrossRef P. Ren, J. He, X. Wang, M. Sun, H. Zhang, G. Zhao, Scr. Mater. 146, 110 (2018)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat J.-J. Wang, F.-F. Guo, B. Yang, S.-T. Zhang, L.-M. Zheng, F.-M. Wu, W.-W. Cao, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 2357 (2017)CrossRef J.-J. Wang, F.-F. Guo, B. Yang, S.-T. Zhang, L.-M. Zheng, F.-M. Wu, W.-W. Cao, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 2357 (2017)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P. Li, J. Zhai, B. Shen, S. Zhang, X. Li, F. Zhu, X. Zhang, Adv. Mater. 30, 1705171 (2018)CrossRef P. Li, J. Zhai, B. Shen, S. Zhang, X. Li, F. Zhu, X. Zhang, Adv. Mater. 30, 1705171 (2018)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat H. Liu, J. Chen, H. Huang, L. Fan, Y. Ren, Z. Pan, J. Deng, L.-Q. Chen, X. Xing, Phys. Rev. Lett. 120, 055501 (2018)CrossRef H. Liu, J. Chen, H. Huang, L. Fan, Y. Ren, Z. Pan, J. Deng, L.-Q. Chen, X. Xing, Phys. Rev. Lett. 120, 055501 (2018)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat P. Ren, Z. Liu, X. Wang, Z. Duan, Y. Wan, F. Yan, G. Zhao, J. Alloys Compd. 742, 683 (2018)CrossRef P. Ren, Z. Liu, X. Wang, Z. Duan, Y. Wan, F. Yan, G. Zhao, J. Alloys Compd. 742, 683 (2018)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat G. Smolenskii, V. Isupov, A. Agranovskaya, J. Sov. Phys. Solid State 2, 2651 (1961) G. Smolenskii, V. Isupov, A. Agranovskaya, J. Sov. Phys. Solid State 2, 2651 (1961)
9.
Zurück zum Zitat S. Kim, H. Choi, S. Han, J.S. Park, M.H. Lee, T.K. Song, M.-H. Kim, D. Do, W.-J. Kim, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 1379 (2016)CrossRef S. Kim, H. Choi, S. Han, J.S. Park, M.H. Lee, T.K. Song, M.-H. Kim, D. Do, W.-J. Kim, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 1379 (2016)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.-H. Cho, J.-S. Park, S.-W. Kim, Y.-H. Jeong, J.-S. Yun, W.-I. Park, Y.-W. Hong, J.-H. Paik, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 3313 (2017)CrossRef J.-H. Cho, J.-S. Park, S.-W. Kim, Y.-H. Jeong, J.-S. Yun, W.-I. Park, Y.-W. Hong, J.-H. Paik, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 3313 (2017)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S. Gao, Z. Yao, L. Ning, G. Dong, H. Fan, Q. Li, Adv. Eng. Mater. 19, 1700125 (2017)CrossRef S. Gao, Z. Yao, L. Ning, G. Dong, H. Fan, Q. Li, Adv. Eng. Mater. 19, 1700125 (2017)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya, E. Otsuki, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 5564 (1999)CrossRef A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya, E. Otsuki, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 5564 (1999)CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat K.-N. Pham, A. Hussain, C.W. Ahn, W. Kim, S.J. Jeong, J.-S. Lee, Mater. Lett. 64, 2219 (2010)CrossRef K.-N. Pham, A. Hussain, C.W. Ahn, W. Kim, S.J. Jeong, J.-S. Lee, Mater. Lett. 64, 2219 (2010)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat S. Prasertpalichat, B. Phongthipphithak, N. Kumar, D.P. Cann, T. Bongkarn, Ceram. Int. 43, S145 (2017)CrossRef S. Prasertpalichat, B. Phongthipphithak, N. Kumar, D.P. Cann, T. Bongkarn, Ceram. Int. 43, S145 (2017)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat W.-C. Lee, C.-Y. Huang, L.-K. Tsao, Y.-C. Wu, J. Alloys Compd. 492, 307 (2010)CrossRef W.-C. Lee, C.-Y. Huang, L.-K. Tsao, Y.-C. Wu, J. Alloys Compd. 492, 307 (2010)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Hao, Z. Xu, R. Chu, W. Li, P. Fu, J. Du, G. Li, J. Eur. Ceram. Soc. 36, 4003 (2016)CrossRef J. Hao, Z. Xu, R. Chu, W. Li, P. Fu, J. Du, G. Li, J. Eur. Ceram. Soc. 36, 4003 (2016)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat G. Viola, H. Ning, X. Wei, M. Deluca, A. Adomkevicius, J. Khaliq, M. John Reece, H. Yan, J. Appl. Phys. 114, 014107 (2013)CrossRef G. Viola, H. Ning, X. Wei, M. Deluca, A. Adomkevicius, J. Khaliq, M. John Reece, H. Yan, J. Appl. Phys. 114, 014107 (2013)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Q. Li, S. Gao, L. Ning, H. Fan, Z. Liu, Z. Li, Ceram. Int. 43, 5367 (2017)CrossRef Q. Li, S. Gao, L. Ning, H. Fan, Z. Liu, Z. Li, Ceram. Int. 43, 5367 (2017)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat F. Li, R. Zuo, D. Zheng, L. Li, D. Viehland, J. Am. Ceram. Soc. 98, 811 (2015)CrossRef F. Li, R. Zuo, D. Zheng, L. Li, D. Viehland, J. Am. Ceram. Soc. 98, 811 (2015)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat W. Jo, S. Schaab, E. Sapper, L.A. Schmitt, H.-J. Kleebe, A.J. Bell, J.r. Rödel, J. Appl. Phys. 110, 074106 (2011)CrossRef W. Jo, S. Schaab, E. Sapper, L.A. Schmitt, H.-J. Kleebe, A.J. Bell, J.r. Rödel, J. Appl. Phys. 110, 074106 (2011)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K. Wang, A. Hussain, W. Jo, J. Rödel, D.D. Viehland, J. Am. Ceram. Soc. 95, 2241 (2012)CrossRef K. Wang, A. Hussain, W. Jo, J. Rödel, D.D. Viehland, J. Am. Ceram. Soc. 95, 2241 (2012)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat G. Dong, H. Fan, J. Shi, M. Li, W. Jo, J. Am. Ceram. Soc. 98, 1150 (2015)CrossRef G. Dong, H. Fan, J. Shi, M. Li, W. Jo, J. Am. Ceram. Soc. 98, 1150 (2015)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat R.A. Malik, A. Hussain, A. Maqbool, A. Zaman, C.-W. Ahn, J.U. Rahman, T.-K. Song, W.-J. Kim, M.-H. Kim, D. Damjanovic, J. Am. Ceram. Soc. 98, 3842 (2015)CrossRef R.A. Malik, A. Hussain, A. Maqbool, A. Zaman, C.-W. Ahn, J.U. Rahman, T.-K. Song, W.-J. Kim, M.-H. Kim, D. Damjanovic, J. Am. Ceram. Soc. 98, 3842 (2015)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat W. Jo, E. Erdem, R.-A. Eichel, J. Glaum, T. Granzow, D. Damjanovic, J. Rödel, J. Appl. Phys. 108, 014110 (2010)CrossRef W. Jo, E. Erdem, R.-A. Eichel, J. Glaum, T. Granzow, D. Damjanovic, J. Rödel, J. Appl. Phys. 108, 014110 (2010)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat A. Zaman, A. Hussain, R.A. Malik, A. Maqbool, S. Nahm, M.-H. Kim, J. Phys. D 49, 175301 (2016)CrossRef A. Zaman, A. Hussain, R.A. Malik, A. Maqbool, S. Nahm, M.-H. Kim, J. Phys. D 49, 175301 (2016)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat V. Pal, A. Kumar, O.P. Thakur, R.K. Dwivedi, N.E. Prasad, J. Alloys Compd. 714, 725 (2017)CrossRef V. Pal, A. Kumar, O.P. Thakur, R.K. Dwivedi, N.E. Prasad, J. Alloys Compd. 714, 725 (2017)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat C. Wang, T. Xia, X. Lou, T. Shutao, J. Mater. Sci. 52, 11337 (2017) C. Wang, T. Xia, X. Lou, T. Shutao, J. Mater. Sci. 52, 11337 (2017)
31.
Zurück zum Zitat T. Li, X. Liu, S. Shi, Y. Yin, H. Li, Q. Wang, Y. Zhang, J. Bian, S.S. Rajput, C. Long, B. Peng, Y. Bai, Y. Wang, X. Lou, Appl. Phys. Lett. 111, 202902 (2017)CrossRef T. Li, X. Liu, S. Shi, Y. Yin, H. Li, Q. Wang, Y. Zhang, J. Bian, S.S. Rajput, C. Long, B. Peng, Y. Bai, Y. Wang, X. Lou, Appl. Phys. Lett. 111, 202902 (2017)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat X.-S. Qiao, X.-M. Chen, H.-L. Lian, W.-T. Chen, J.-P. Zhou, P. Liu, S. Zhang, J. Am. Ceram. Soc. 99, 198 (2016)CrossRef X.-S. Qiao, X.-M. Chen, H.-L. Lian, W.-T. Chen, J.-P. Zhou, P. Liu, S. Zhang, J. Am. Ceram. Soc. 99, 198 (2016)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat V. Singh, A. Daryapurkar, S.S. Rajput, S. Mukherjee, A. Garg, R. Gupta, J. Am. Ceram. Soc. 100, 5226 (2017)CrossRef V. Singh, A. Daryapurkar, S.S. Rajput, S. Mukherjee, A. Garg, R. Gupta, J. Am. Ceram. Soc. 100, 5226 (2017)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat N. Zhao, H. Fan, X. Ren, S. Gao, J. Ma, Y. Shi, Ceram. Int. 44, 571 (2018)CrossRef N. Zhao, H. Fan, X. Ren, S. Gao, J. Ma, Y. Shi, Ceram. Int. 44, 571 (2018)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J. Deng, L. Liu, X. Sun, S. Liu, T. Yan, L. Fang, B. Elouadi, Mater. Res. Bull. 88, 320 (2017)CrossRef J. Deng, L. Liu, X. Sun, S. Liu, T. Yan, L. Fang, B. Elouadi, Mater. Res. Bull. 88, 320 (2017)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat C. Long, T. Li, H. Fan, Y. Wu, L. Zhou, Y. Li, L. Xiao, Y. Li, J. Alloys Compd. 658, 839 (2016)CrossRef C. Long, T. Li, H. Fan, Y. Wu, L. Zhou, Y. Li, L. Xiao, Y. Li, J. Alloys Compd. 658, 839 (2016)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Z. Liu, P. Ren, C. Long, X. Wang, Y. Wan, G. Zhao, J. Alloys Compd. 721, 538 (2017)CrossRef Z. Liu, P. Ren, C. Long, X. Wang, Y. Wan, G. Zhao, J. Alloys Compd. 721, 538 (2017)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat P. Ren, Z. Liu, M. Wei, L. Liu, J. Shi, F. Yan, H. Fan, G. Zhao, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 2091 (2017)CrossRef P. Ren, Z. Liu, M. Wei, L. Liu, J. Shi, F. Yan, H. Fan, G. Zhao, J. Eur. Ceram. Soc. 37, 2091 (2017)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat T. Li, H. Fan, C. Long, G. Dong, S. Sun, J. Alloys Compd. 609, 60 (2014)CrossRef T. Li, H. Fan, C. Long, G. Dong, S. Sun, J. Alloys Compd. 609, 60 (2014)CrossRef
41.
Metadaten
Titel
Dielectric, ferroelectric and impedance properties of Li+-doped 0.97Na0.4K0.1Bi0.5TiO3–0.03Ba0.7Sr0.3TiO3 ceramics
verfasst von
Cheng Wang
Xiaojie Lou
Publikationsdatum
07.07.2018
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 17/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9594-y

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