Application of a Preisach hysteresis model to the evaluation of PMN-PT ceramics properties

• Autorzy: Wawrzała P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0172

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie modelu Preisacha do opisu właściwości elektroceramiki PMN-PT

• Konferencja: Composites and Ceramic Materials - Technology, Application and Testing (13 ; 13-15.05.2013 ; Białowieża, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work presents enhanced, relatively new iterative method for obtaining the classical Preisach distribution from a single, saturated hysteresis loop. As the material for research and analysis, the ceramic solid solution (1-x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTiO₃ (x = 0 to 0.40) was selected. Distributions were obtained for (1-x)PMN-xPT ceramics as a function of PT content, and function of temperature, for a selected composition from the morphotropic phase boundary region. The paper also proposes a mathematical model of the Preisach distribution and the parameters of the distribution were calculated. The typical factors achievable directly from the hysteresis loop with a coefficients determined from the analytical Preisach model were compared.

PL

Praca przedstawia rozszerzoną, relatywnie nową, iteracyjną metodę uzyskiwania klasycznego rozkładu Preisacha z po- jedynczej, nasyconej pętli histerezy. Jako materiał do badań i analizy wybrano ceramiczny roztwór stały (1-x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-xPbTiO₃ (x = 0 do 0,40). Uzyskano matryce rozkładów Preisacha dla ceramik (1-x)PMN-xPT w funkcji zawartości PT oraz w funkcji temperatury dla wybranego składu z obszaru morfotropowego. Ponadto, zaproponowano matematyczny model dla dystrybucji Preisacha i wyznaczono parametry rozkładu. Porównano typowe współczynniki możliwe do uzyskania bezpośrednio z pętli histerezy z współczynnikami wynikającymi z analitycznego modelu Preisacha.

Słowa kluczowe

EN

ceramics; hysteresis; Preisach model; PMN-PT

PL

ceramika; histereza; model Preisacha; PMN-PT

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1347--1350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wawrzała P.

• University of Silesia, Faculty of Computer Science and Materials Science Materials Science Department, 2 Śnieżna Str., 41-200 Sosnowiec, Poland

Bibliografia

• [1] F. Preisach, Z. Für, Phys. 94, 277 (1935).
• [2] I. D. Mayergoyz, Mathematical Models of Hysteresis and their Applications, 2nd ed., Academic Press, 32 (2003).
• [3] D. Hughes, J. T. Wen, Smart Mater. Struct. 6, 3, 287 (1997).
• [4] P. Ge, M. Jouaneh, Precis. Eng. 20, 2, 99 (1997).
• [5] H. Ikeda, Y. Kadota, T. Morita, Jpn. J. Appl. Phys. 51, 09MD01 (2012).
• [6] R. Skulski, P. Wawrzała, K. Ćwikiel, D. Bochenek, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 18, 10, 1049 (2007).
• [7] R. Skulski, P. Wawrzała, M. Szymonik, Arch. Met. Mater. 54, 4, 935 (2009).
• [8] W. S. Cleveland, J. Am. Stat. Assoc. 74, 368, 829 (1979).
• [9] A. Sutor, S. J. Rupitsch, R. Lerch, Appl. Phys. 100, 2, 425 (2010).
• [10] A. K. Singh, D. Pandey, Phys. Rev. B 67, 6, 064102 (2003).
• [11] T. R. Shrout, Z. P. Chang, N. Kim, S. Markgraf, Ferroelectr. Lett. Sect. 12, 3, 63 (1990).
• [12] B. Noheda, D. E. Cox, G. Shirae, J. Gao, Z. G. Ye, Phys. Rev. B 66, 5, 054104 (2002).