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Erschienen in: Journal of Materials Science 19/2009

01.10.2009 | Ferroelectrics

Crystal chemistry and domain structure of rare-earth doped BiFeO3 ceramics

verfasst von: S. Karimi, I. M. Reaney, Y. Han, J. Pokorny, I. Sterianou

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 19/2009

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Abstract

Bi(1−x)RExFeO3 (BREF100x, RE = La, Nd, Sm, Gd) has been investigated with a view to establish a broad overview of their crystal chemistry and domain structure. For x ≤ 0.1, the perovskite phase in all compositions could be indexed according to the rhombohedral, R3c cell of BiFeO3. For Nd and Sm doped compositions with 0.1 < x ≤ 0.2 and x = 0.15, respectively, a new antipolar phase was stabilised similar in structure to PbZrO3. The orthoferrite, Pnma structure was present for x > 0.1, x > 0.15, and x > 0.2 in Gd, Sm, and Nd doped BiFeO3, respectively. For x > 0.2, La doped compositions became pseudocubic at room temperatures but high angle XRD peaks were broad and asymmetric. These compositions have been indexed as the orthoferrite structure. It was concluded therefore that the orthoferrite phase appeared at lower values of x as the RE ferrite, end member tolerance factor decreased. However, the compositional window over which the PbZrO3-like phase was stable increased with increasing end member tolerance factor but was not found as single phase in La doped compositions at room temperature. On heating, the PbZrO3-like phase in BNF20 transformed to the orthoferrite, Pnma structure. TC for all compositions decreased with decreasing A-site, average ionic polarizabilty and tolerance factor. For compositions with R3c symmetry, superstructure and orientational, and translational (antiphase) domains were observed in a manner typical of an antiphase-tilted, ferroelectric perovskite. For the new PbZrO3-like phase orientational domains were observed.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Sosnowska I, Peterlin-Neumaier T, Steichele E (1982) J Phys C: Solid State Phys 15:4835CrossRef Sosnowska I, Peterlin-Neumaier T, Steichele E (1982) J Phys C: Solid State Phys 15:4835CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Michel C, Moreau JM, Achenbach GD, Gerson R, James WJ (1969) Solid State Commun 7:701CrossRef Michel C, Moreau JM, Achenbach GD, Gerson R, James WJ (1969) Solid State Commun 7:701CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Neaton BJ, Ederer C, Waghmare UV, Spaldin NA, Rabe KM (2005) Phys Rev B Condens Matter Mater Phys 71:014113CrossRef Neaton BJ, Ederer C, Waghmare UV, Spaldin NA, Rabe KM (2005) Phys Rev B Condens Matter Mater Phys 71:014113CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat Kumar MM, Palkar VR, Srinivas K, Suryanarayana SV (2000) Appl Phys Lett 76(19):2764CrossRef Kumar MM, Palkar VR, Srinivas K, Suryanarayana SV (2000) Appl Phys Lett 76(19):2764CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Sosnowska I, Prezenioslo R, Fischer P, Murashov VA (1996) J Magn Magn Mater 160:384CrossRef Sosnowska I, Prezenioslo R, Fischer P, Murashov VA (1996) J Magn Magn Mater 160:384CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Fischer P, Polomska M, Sosnowska I, Szymanski M (1980) J Phys C: Solid State Phys 13:1931CrossRef Fischer P, Polomska M, Sosnowska I, Szymanski M (1980) J Phys C: Solid State Phys 13:1931CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Fedulov SA, Ladyzhinskii PB, Pyatigorskaya IL, Venevtsev YN (1964) Sov Phys Solid State 6:375 Fedulov SA, Ladyzhinskii PB, Pyatigorskaya IL, Venevtsev YN (1964) Sov Phys Solid State 6:375
14.
Zurück zum Zitat Zhang ST, Zhang Y, Lu MH, Du CL, Chen YF, Liu ZG, Zhu YY, Ming NB (2006) Appl Phys Lett 88:162901CrossRef Zhang ST, Zhang Y, Lu MH, Du CL, Chen YF, Liu ZG, Zhu YY, Ming NB (2006) Appl Phys Lett 88:162901CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Sosnowska I, Schaffer W, Kockelmann W, Anderson KH, Troyanchuk IO (2002) Appl Phys A: Mater Sci Process 74:S1040CrossRef Sosnowska I, Schaffer W, Kockelmann W, Anderson KH, Troyanchuk IO (2002) Appl Phys A: Mater Sci Process 74:S1040CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Bai F, Wang J, Wuttig M, Li J, Wang N, Pyatakov AP, Zvezdin AK, Cross LE, Viehland D (2005) Appl Phys Lett 86(3):1CrossRef Bai F, Wang J, Wuttig M, Li J, Wang N, Pyatakov AP, Zvezdin AK, Cross LE, Viehland D (2005) Appl Phys Lett 86(3):1CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Pradhan AK, Zhang K, Hunter D, Dadson JB, Loutts GB, Bhattacharya P, Katiyar R, Zhang J, Sellmyer DJ (2005) J Appl Phys 97:093903CrossRef Pradhan AK, Zhang K, Hunter D, Dadson JB, Loutts GB, Bhattacharya P, Katiyar R, Zhang J, Sellmyer DJ (2005) J Appl Phys 97:093903CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Das SR, Choudhary RNP, Bhattacharya P, Katiyar RS, Dutta P, Manivannan A, Seehra MS (2007) J Appl Phys 101:034104CrossRef Das SR, Choudhary RNP, Bhattacharya P, Katiyar RS, Dutta P, Manivannan A, Seehra MS (2007) J Appl Phys 101:034104CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Woodward DI (2004) The crystal chemistry of bismuth-based perovskite solid solutions. PhD Thesis, University of Sheffield, UK Woodward DI (2004) The crystal chemistry of bismuth-based perovskite solid solutions. PhD Thesis, University of Sheffield, UK
23.
Zurück zum Zitat Jaffe B, Cook WRJ, Jaffe H (1971) Piezoelectric ceramics. Academic Press, London Jaffe B, Cook WRJ, Jaffe H (1971) Piezoelectric ceramics. Academic Press, London
26.
Zurück zum Zitat Karimi S, Reaney IM, Sterianou I, Levin I (2009) Appl Phys Lett 94(11):112903CrossRef Karimi S, Reaney IM, Sterianou I, Levin I (2009) Appl Phys Lett 94(11):112903CrossRef
27.
28.
31.
Zurück zum Zitat Glazer AM, Ahtee M, Megaw HD (1972) Acta Crystallogr A28:179 Glazer AM, Ahtee M, Megaw HD (1972) Acta Crystallogr A28:179
32.
33.
Zurück zum Zitat Levin I, Stennett MC, Miles GC, Woodward DI, West AR, Reaney IM (2006) Appl Phys Lett 89:122908CrossRef Levin I, Stennett MC, Miles GC, Woodward DI, West AR, Reaney IM (2006) Appl Phys Lett 89:122908CrossRef
Metadaten
Titel
Crystal chemistry and domain structure of rare-earth doped BiFeO3 ceramics
verfasst von
S. Karimi
I. M. Reaney
Y. Han
J. Pokorny
I. Sterianou
Publikationsdatum
01.10.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 19/2009
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-009-3545-1

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