Internal friction in the ferroelectric – ferromagnetic composites

• Autorzy: Zachariasz R. , Bartkowska J. A. , Bochenek D. , Niemiec P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0168

Warianty tytułu

PL

Tarcie wewnętrzne w kompozytach ferroelektryczno – ferromagnetycznych

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

Abstrakty

EN

In the work, temperature Q^-1(T) and amplitude Q^-1 (ε) dependences of internal friction for ferroelectric - ferromagnetic composites on the base of the PZT and ferrite were determined. The temperature dependences of internal friction Q^-1 reveal the peak in the range of high temperatures. We have investigated the peak associated with the viscous-elastic mobility of ferroelectric domain walls. The internal friction due to the viscous-elastic mobility of ferroelectric domain walls was calculated and compared with the experimental data in the reference to the Wang’s theory. Based on internal friction measurements and theoretical considerations, the peak was described. Additionally the amplitude (isothermal) Q^-1 (ε) dependences for the composites were made. This allowed for the interpretation of the maximum observed on the temperature dependences of the internal friction Q^-1(T).

PL

W pracy wyznaczano temperaturowe Q^-1(T) i amplitudowe Q^-1 (ε) zależności tarcia wewnętrznego dla ferroelektryczno - ferromagnetycznych kompozytów powstałych na bazie PZT i ferrytu. Na wykresach temperaturowych zależności tarcia wewnętrznego, uzyskanych dla badanych materiałów, obserwowano występowanie maksimum w zakresie wysokich temperatur. Do opisu maksimum zastosowany został model Wanga, który uwzględnia oddziaływania związane z lepko-sprężystym ruchem ferroelektrycznych ścian domenowych. Model ten bardzo dobrze opisał wyniki doświadczalne zależności tarcia wewnętrznego Q^-1 od temperatury. Dobra zgodność pomiędzy modelem, a danymi pomiarowymi sugeruje, że za powstanie maksimum odpowiedzialne są lepko-sprężyste ruchy ścian domenowych. Ponadto przeprowadzono pomiary amplitudowych (izotermicznych) zależności tarcia wewnętrznego Q^-1 (ε) dla badanych kompozytów. Pozwoliło to na interpretację maksimum obserwowanego wcześniej na temperaturowych zależnościach tarcia wewnętrznego.

Słowa kluczowe

EN

internal friction; relaxation time; ferroelectric domain wall; Wang's model; composites

PL

tarcie wewnętrzne; ferroelektryczne ściany domenowe; model Wanga; kompozyty

• 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: 1327--1330
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zachariasz R.

• University of Silesia, Department of Materials Science, 2, Śnieżna St., Sosnowiec, 41-200, Poland

autor

Bartkowska J. A.

• University of Silesia, Department of Materials Science, 2, Śnieżna St., Sosnowiec, 41-200, Poland

autor

Bochenek D.

• University of Silesia, Department of Materials Science, 2, Śnieżna St., Sosnowiec, 41-200, Poland

autor

Niemiec P.

• University of Silesia, Department of Materials Science, 2, Śnieżna St., Sosnowiec, 41-200, Poland

Bibliografia

• [1] R. Zachariasz, A. Zarycka, J. Ilczuk, Determination of the lead titanate zirconate phase diagram by the measurements of the internal friction and Young’s modulus, Material Science - Poland 25, 781-789 (2007).
• [2] A. Puskar, Internal Friction of Materials, Cambridge International Science Publishing, Cambridge (2001).
• [3] C. Pawlaczyk, M. Olszowy, E. Markiewicz, E. Nogas-Ćwikiel, J. Kułek, Dielectric behaviour and pyroelectricity In SBN70-PVCcomposites, Phase Transitions 80, 177-183 (2007).
• [4] B. L. Cheng, M. Gabbay, M. Maglione, G. Fantozzi, Relaxation motion and possible memory of domain structures in barium titanate ceramics studied by mechanical and dielectric losses, J. Electroceramics 10, 5-18 (2003).
• [5] R. Zachariasz, D. Bochenek, Low frequency elastic and anelastic properties of Pb(Fe- Nbx)O3 ferroelectric ceramics, The European Physical Journal Special Topics 154, 253-256 (2008).
• [6] D. Bochenek, R. Zachariasz, PFNceramics synthesized byatwo-stage method, Archives of Metallurgy and Materials 54 (3), 903-910 (2009).
• [7] J. A. Bartkowska, J. Bluszcz, R. Zachariasz, J. Ilczuk, B. Brus, Domain wall motion effect In piezoelectric ceramics, J. Phys. IV France 137, 19-21 (2006).
• [8] R. Zachariasz, B. Brus, A. Zarycka, M. Czerwiec, J. Ilczuk, Application of measurements of internal friction amplitude dependences for tests of ceramic materials, Physica Status Solidi A 205(4), 1120-1125 (2008).
• [9] R. Zachariasz, D. Bochenek, Parameters of ceramics obtained on the base PZTused to build electroacoustic converters, Journal de Physique IV 137, 189-192 (2006).
• [10] D. Bochenek, P. Niemiec, R. Zachariasz, A. Chrobak, G. Ziółkowski, Ferroelectric - ferromagnetic composites based on PZTtype powder and ferrite powder, Archives of Metallurgy and Materials 58 (3) (2013).
• [11] D. Bochenek, P. Niemiec, P. Wawrzała, A. Chrobak, Multiferroic Ceramic Composites Based on PZT Type Ceramic and Ni Zn Fe, Ferroelectrics 448, 96-105 (2013).
• [12] R. Zachariasz, J. Ilczuk, D. Bochenek, Influence of the technology conditions on the mechanical and dielectric properties of the PZT-base piezoceramic transdcers, Solid State Phenomena 89, 303-308 (2003).
• [13] Y. N. Huang, Y. N. Wang, H. M. Shen, Internal friction and dielectric loss related to domain walls, Phys. Rev. B 46 (5), 3290-3295 (1992).
• [14] A. Granato, K. Lucke, The vibrating string model of dislocation damping, Physical Acoustics 4A, 225-276 (1966).