Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 5/2018

04.12.2017

Effect of Cr2O3 modification on dielectric, ferroelectric and field-induced strain properties of 0.18Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.82Pb(Zr0.49Ti0.51)O3 ceramics

verfasst von: Xiaobao Zhang, Lu Yang, Hongli Ji, Jinhao Qiu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 5/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A systematic investigation was performed to study the effect of Cr2O3 on dielectric, ferroelectric and field-induced strain properties of 0.18Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.82Pb(Zr0.49Ti0.51)O3 (0.18PMN–0.82PZT) ceramics. The PMNZT/xCr2O3 (with x = 0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.30, 0.50 wt%) ceramics were prepared by solid state reaction and sintering process. Dielectric properties of the as-prepared ceramics were characterized, wherein the maximum dielectric constant (ɛ m) presents an increasing trend when x < 0.15, followed by a down-trend with an abrupt increase at x = 0.50. The temperature of maximum dielectric constant (T m) appears to display a slight change from 297 °C (x = 0.50) to 310 °C (x = 0.30). At 1 kHz, the sample with composition of x = 0.15 has the largest room temperature dielectric constant ɛ r of 1599 and maximum dielectric constant ɛ m of 25813 at T m, while the sample with composition of x = 0.3 possess the maximum dielectric relaxor factor of γ = 1.93. The remnant polarization gradually decreased from 37.3 to 23.10 μC/cm2 with increasing Cr2O3 content. Meanwhile, compared with pure 0.18PMN–0.82PZT, the coercive field (E c) of the 0.18PMN–0.82PZT+xCr2O3 ceramics are found to be significantly improved when x > 0.10. Furthermore, the field-induced strain of 0.18PMN–0.82PZT+xCr2O3 ceramics appeared to be lower than that of pure 0.18PMN–0.82PZT. However, an up-trend is observable in the field-induced strain of 0.18PMN–0.82PZT+xCr2O3 ceramics with increasing Cr2O3 content up to x = 0.15, which corresponds to a peak value of 0.158%.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat R.M.V. Rao, A. Halliyal, A.M. Umarji, J. Am. Ceram. Soc. 79, 257–260 (1996)CrossRef R.M.V. Rao, A. Halliyal, A.M. Umarji, J. Am. Ceram. Soc. 79, 257–260 (1996)CrossRef
2.
4.
Zurück zum Zitat A.M. Deliormanli, E. Celik, M. Polat, J. Am. Ceram. Soc. 90, 3314–3317 (2007)CrossRef A.M. Deliormanli, E. Celik, M. Polat, J. Am. Ceram. Soc. 90, 3314–3317 (2007)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat R.W. Whatmore, in Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials, ed. by By S. Kasap, P. Capper (Springer, Boston, 2006) R.W. Whatmore, in Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials, ed. by By S. Kasap, P. Capper (Springer, Boston, 2006)
6.
Zurück zum Zitat H. Ouchi, K. Nagano, S. Hayakawa, J. Am. Ceram. Soc. 48, 630–635 (1965)CrossRef H. Ouchi, K. Nagano, S. Hayakawa, J. Am. Ceram. Soc. 48, 630–635 (1965)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat R. Yimnirun, S. Ananta, E. Meechoowas, S. Wongsaenmai, J. Phys. D 36, 1615–1619 (2003)CrossRef R. Yimnirun, S. Ananta, E. Meechoowas, S. Wongsaenmai, J. Phys. D 36, 1615–1619 (2003)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat L.X. He, M. Gao, C.E. Li, W.M. Zhu, H.X. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 21, 703–709 (2001)CrossRef L.X. He, M. Gao, C.E. Li, W.M. Zhu, H.X. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 21, 703–709 (2001)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat V. Koval, C. Alemany, J. Briancin, H. Brunckova, K. Saksl, J. Eur. Ceram. Soc. 23, 1157–1166 (2003)CrossRef V. Koval, C. Alemany, J. Briancin, H. Brunckova, K. Saksl, J. Eur. Ceram. Soc. 23, 1157–1166 (2003)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A.V. Shilnikov, A.V. Sopit, A.I. Burkhanov, A.G. Luchaninov, J. Eur. Ceram. Soc. 19, 1295–1297 (1999)CrossRef A.V. Shilnikov, A.V. Sopit, A.I. Burkhanov, A.G. Luchaninov, J. Eur. Ceram. Soc. 19, 1295–1297 (1999)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat A.I. Burkhanov, A.V. Shilnikov, A.V. Sopit, A.G. Luchaninov, Phys. Solid State 42, 936–943 (2000)CrossRef A.I. Burkhanov, A.V. Shilnikov, A.V. Sopit, A.G. Luchaninov, Phys. Solid State 42, 936–943 (2000)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S.J. Zhang, S.M. Lee, D.H. Kim, H.Y. Lee, T.R. Shrout, J. Appl. Phys. 102, 114103 (2007)CrossRef S.J. Zhang, S.M. Lee, D.H. Kim, H.Y. Lee, T.R. Shrout, J. Appl. Phys. 102, 114103 (2007)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat T. Richter, S. Denneler, C. Schuh, J. Am. Ceram. Soc. 91, 929–933 (2008)CrossRef T. Richter, S. Denneler, C. Schuh, J. Am. Ceram. Soc. 91, 929–933 (2008)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Z.G. Xia, L. Wang, W.X. Yan, Q. Li, Y.L. Zhang, Mater. Res. Bull. 42, 1715–1722 (2007)CrossRef Z.G. Xia, L. Wang, W.X. Yan, Q. Li, Y.L. Zhang, Mater. Res. Bull. 42, 1715–1722 (2007)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Q. Li, Y.L. Zhang, Z.G. Xia, X.C. Chu, J. Cryst. Growth 318, 851–855 (2011)CrossRef Q. Li, Y.L. Zhang, Z.G. Xia, X.C. Chu, J. Cryst. Growth 318, 851–855 (2011)CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat L.X. He, M. Gao, C.E. Li, W.M. Zhu, H.X. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 21, 703 (2001)CrossRef L.X. He, M. Gao, C.E. Li, W.M. Zhu, H.X. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 21, 703 (2001)CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat P.F. Fewster, J. Mater. Sci. 10, 175 (1999) P.F. Fewster, J. Mater. Sci. 10, 175 (1999)
23.
Zurück zum Zitat Y.D. Hou, M.K. Zhu, F. Gao, H. Wang, B. Wang, H. Yan, C.S. Tian, J. Am. Ceram. Soc. 87, 847 (2004)CrossRef Y.D. Hou, M.K. Zhu, F. Gao, H. Wang, B. Wang, H. Yan, C.S. Tian, J. Am. Ceram. Soc. 87, 847 (2004)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat M. Kobune, Y. Tomoyoshi, A. Mineshige, S. Fujii, J. Ceram. Soc. Jpn. 108, 633 (2000)CrossRef M. Kobune, Y. Tomoyoshi, A. Mineshige, S. Fujii, J. Ceram. Soc. Jpn. 108, 633 (2000)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S.R. Shannigrahi, F.E.H. Tay, K. Yao, R.N.P. Choudhary, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 163–170 (2004)CrossRef S.R. Shannigrahi, F.E.H. Tay, K. Yao, R.N.P. Choudhary, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 163–170 (2004)CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat E.F. Alberta, A.S. Bhalla, J. Phys. Chem. Solids 63, 1759–1769 (2002)CrossRef E.F. Alberta, A.S. Bhalla, J. Phys. Chem. Solids 63, 1759–1769 (2002)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Z.P. Yang, B. Liu, L.L. Wei, Y.T. Hou, Mater. Res. Bull. 43, 81–89 (2008)CrossRef Z.P. Yang, B. Liu, L.L. Wei, Y.T. Hou, Mater. Res. Bull. 43, 81–89 (2008)CrossRef
30.
Metadaten
Titel
Effect of Cr2O3 modification on dielectric, ferroelectric and field-induced strain properties of 0.18Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.82Pb(Zr0.49Ti0.51)O3 ceramics
verfasst von
Xiaobao Zhang
Lu Yang
Hongli Ji
Jinhao Qiu
Publikationsdatum
04.12.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 5/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-8290-7

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2018

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 5/2018 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt