Синтез, микроструктура и свойства керамики NaNbO₃–LiNbO₃, допированной фторидом лития

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом твердофазного синтеза получены однофазные керамические образцы новых составов (1-x)NaNbO₃ – хLiNbO₃ (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15), модифицированные добавкой фторида лития, и изучены их кристаллическая структура, микроструктура, диэлектрические и нелинейные оптические свойства. Выявлено уменьшение среднего размера кристаллитов (областей когерентного рассеяния) от 108.1 нм до 42.8 нм, рассчитанного с использованием взвешенной по объему функции распределения кристаллитов по размерам. Установлено повышение температуры фазового перехода и ослабление нелинейных оптических свойств по мере роста содержания катионов лития в образцах.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Г. M. Калева

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Author for correspondence.
Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119991

E. Д. Политова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119991

С. A. Иванов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119991

A. В. Мосунов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119991

С. Ю. Стефанович

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119991

Н. В. Садовская

Федеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: kaleva@nifhi.ru
Russian Federation, Москва, 119333

References

  1. Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment // Official Journal of the European Union L 37. 2003. V. 46. P. 19. http://data.europa.eu/eli/dir/2002/95/oj
  2. Zheng T., Wu J., Xiao D., Zhu J. // Prog. Mat. Sci. 2018. V. 98. P. 552. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2018.06.002
  3. Wang G., Lu Z., Li Y.et al. // Chem. Rev. 2021. V. 121. P. 6124. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01264
  4. Li D., Zeng X., Li Z. et al. // J. Adv. Ceram. 2021. V. 10. № 4. P. 675. https://doi.org/10.1007/s40145-021-0500-3
  5. García J.E. // Materials. 2015. V. 8. P. 7821. https://doi.org/10.3390/ma8115426
  6. Yang Z., Du H., Jin L. and Poelman D. // J. Mater. Chem. A. 2021. V. 9. P. 18026. https://doi.org/10.1039/d1ta04504k
  7. Wu J. // J. Appl. Phys. 2020. V. 127 Art. № 190901. https://doi.org/10.1063/5.0006261
  8. Panda P., and B. Sahoo B. // Ferroelectrics. 2015. V. 474. P. 128. https://doi.org/10.1080/00150193.2015.997146.
  9. Panda P. // J. Mater. Sci. 2009. V. 44. P. 5049. https://doi.org/10.1007/s10853-009-3643-0.
  10. Ye J., Wang G., Zhou M.et al. // J. Mater. Chem. C. 2019. V. 12. Art. № 4. https://doi.org/10.1039/C9TC01414D.
  11. Koruza J., Tellier J., Malič B. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. Art. № 113509. https://doi.org/10.1063/1.3512980
  12. Zhang M.-H., Zhao C., Fulanović L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 118. Art. № 132903. https://doi.org/10.1063/5.0043050
  13. Konieczny K., Czaja P. // Arch. Metall. Mater. 2017. V. 62. № 2. P. 539. https://doi.org/10.1515/amm-2017-0079
  14. Chaker C., Gharbi W.E., Abdelmoula N. et al. // J. Phys. and Chem. Solids. 2011. V. 72. P. 1140. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2011.07.002
  15. Aoyagi R., Iwata M. and Maeda M. // Key Eng. Mater. 2009. V. 388. P. 233. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.388.233
  16. Smiga W., Garbarz-Glos B., Suchanicz J. et al. // Ferroelectrics. 2006. V. 345. P. 39. https://doi.org/10.1080/00150190601020925
  17. Politova E.D., Golubko N.V., Kaleva G.M. et al. // J. Adv. Dielect. 2018. V. 8. P. 1850004. https://doi.org/10.1142/S2010135X18500042
  18. Politova E.D., Golubko N.V., Kaleva G.M. et al. // Ferroelectrics. 2019. V. 538. P. 45. https://doi.org/10.1080/00150193.2019.1569984.
  19. Louër D., Weigel D., Louboutin R. // Acta Crystallogr. Sect. A. 1969. V. 25. P. 335. https://doi.org/10.1107/s0567739469000556
  20. Louboutin R., Louër D. // Ibid. 1972. V. 28. P. 396. https://doi.org/10.1107/S056773947200107X.
  21. Le Bail A., Louër D. // J. Appl. Crystallogr. 1978. V. 11. P. 50. https://doi.org/10.1107/S0021889878012662
  22. Zhurov V.V., Ivanov S.A. // Crystallogr. Rep. 1997. V. 42. P. 202.
  23. Maltoni P., Sarkar T., Varvaro G. et al. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2021. V. 54. P. 124004.
  24. Maltoni P., Ivanov S.A., Barucca G. et al. // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 23307. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02782-2
  25. Kurtz S.K., Perry T.T. // J. Appl. Phys. 1968. V. 39. P. 3798. https://doi.org/10.1063/1.1656857.
  26. Stefanovich S. Yu. // Europ. Conf. on Lasers and Elecrto-Optics (CLEO-Europe’94). Amsterdam. 1994. Abstracts. P. 249.
  27. Jerphagnon J. // Phys. Rev. B. 1970. V. B2. № 4. P. 1091. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.2.1091
  28. Lee H.J, Zhang S.H. Lead-Free Piezoelectrics. N.Y.: Springer, 2012.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction patterns of NN-LN samples doped with LiF, with x = 0 (a), 0.05 (b).

Download (79KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution curves of coherent scattering regions for NN-LN solid solutions doped with LiF, with x = 0 (a), 0.05 (b), 0.10 (c), 0.15 (d). The calculated average crystallite size varies from 1081 Å (a) to 693 Å (b), 625 Å (c) and 428 Å (d).

Download (159KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Microstructure of NN-LN samples with x = 0 (a), 0.05 (b) and NN-LN samples doped with LiF with x = 0.05 (c), 0.15 (d). Scale bars – 1 μm (a–c) and 10 μm (d).

Download (346KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Temperature dependences of the permittivity of NN-LN samples doped with LiF, with x = 0 (a), 0.05 (b), 0.10 (c), 0.15 (d), measured at frequencies of 1 (1), 10 (2), 100 (3), 300 kHz (4), 1 MHz (5)

Download (219KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences