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04.05.2016 | Original Paper | Ausgabe 15/2016

Journal of Materials Science 15/2016

Lead-free relaxor ferroelectric ceramics Sr4+x Ca1−x BiTi3Nb7O30 with tunable transition temperature

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 15/2016
Autoren:
Gaoshang Gong, Yongqiang Wang, Dewei Liu, Yuling Su, Gebru Zerihun, Yang Qiu, Songliu Yuan

Abstract

Based on nominal components, Sr4+x Ca1−x BiTi3Nb7O30 (x = 0.25, 0.5, 0.75, 1) ceramics were prepared by means of solid-state reaction method. Their transition temperatures T m can be experimentally tuned by controlling the atomic ratio of Sr2+/Ca2+. All the samples are demonstrated to exhibit relaxor ferroelectric property above room temperature, and T m can be controlled effectively by changing the content of Sr2+ ion in A1 site. In addition, the linear relation between T m and the x corresponding to Sr2+ ion of A1 site indicates that relaxor ferroelectric with wide-ranging transition temperatures can be obtained, catering for the potential applications. Meanwhile, the dielectric maximum temperature T m of relaxation-I obeyed the Vogel–Fulcher law well, and Curie–Weiss fitting confirmed the displacive-type ferroelectric phase transition in these compounds.

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