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Microstructure, dielectric properties, relaxation behavior, and ferroelectric properties of Gd-doped lead-free BZT ceramics by sol–gel process

  • 12.11.2020
Erschienen in:

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Abstract

In dieser Arbeit wurden Gd2O3-dotierte BZT-Keramiken mit der Sol-Gel-Methode hergestellt. Mikrostruktur, dielektrische Eigenschaften, Relaxationsverhalten und ferroelektrische Eigenschaften wurden untersucht. Die Korngröße änderte sich signifikant mit der Erhöhung des Dotierungsgehalts. Als der Dotierungsgehalt x = 0,9 betrug, zeigte das System hervorragende dielektrische Eigenschaften (εr = 7788, tan δ = 0,021), und die Dielektrizitätskonstante blieb im Hochfrequenzbereich stabil. Mit zunehmendem Dotierungsgehalt verbesserte sich das Entspannungsverhalten des Systems aufgrund der Gitterverzerrung und der Erzeugung von Sauerstoffleerungen. Darüber hinaus verfügte das System bei x = 0,9 aufgrund der Domänenumkehrung und der Bewegung der Domänenwand über ausgezeichnete Ferroelektrizität (Pr = 8,84 μm / cm3, Ec = 2,35 kV / cm). Man geht davon aus, dass das System mit verbesserten dielektrischen Eigenschaften und piezoelektrischen Eigenschaften ein geeigneter Kandidat sein könnte, um die bleibasierten Materialien zu ersetzen.

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Titel
Microstructure, dielectric properties, relaxation behavior, and ferroelectric properties of Gd-doped lead-free BZT ceramics by sol–gel process
Verfasst von
Kaibiao Xi
Yuanliang Li
Zhanshen Zheng
Lifang Zhang
Yun Liu
Yueshan Mi
Publikationsdatum
12.11.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 24/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-04832-3
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