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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2017

01.12.2016

Electric field-induced strains, conductivities and energy-storage properties in Na1/2Bi1/2TiO3–Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics

verfasst von: Xiao Liu, Chang-Lai Yuan, Xin-Yu Liu, Ying Li, Guo-Hua Chen, Xu-Qiong Li, Feng-hua Luo

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 6/2017

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Abstract

In this work, an electric field-induced giant strain response and electric displacement, as well as temperature-dependence dielectric, impedance and energy storage densities were studied in lead-free BNT-based ferroelectric system. The XRD analysis reveals that all the investigated ceramics have a pure perovskite structure. A maximum energy storage density up to 0.907 J/cm3 at 80 kV/cm is exhibited for (1−x) Na1/2Bi1/2TiO3xBa(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics at an x of 0.07. Follow-up experiments confirm that an electric-field-induced phase transition, which results in giant strain up to 0.12% at 10 Hz, is also the origin of initially weak piezoelectricity. After doping a certain amount of Ba(Mg1/3Nb2/3)O3, it is obvious that the dielectric peaks shift to low temperature and present dispersion characteristic. The increase in composition (x) can suppress grain conductivity heavily in high temperatures, thus gives a way how to adjust the nominal BNT composition for the reduction of leakage conductivity.

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Metadaten
Titel
Electric field-induced strains, conductivities and energy-storage properties in Na1/2Bi1/2TiO3–Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics
verfasst von
Xiao Liu
Chang-Lai Yuan
Xin-Yu Liu
Ying Li
Guo-Hua Chen
Xu-Qiong Li
Feng-hua Luo
Publikationsdatum
01.12.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-6124-7

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