Dielectric and Pyroelectric Properties of Zr - Doped (Ba0.8Sr0.2)TiO3 Ceramics

• Autorzy: Szymczak L. , Adamczyk M. , Pawełczyk M.

Warianty tytułu

PL

Dielektryczne i piroelektryczne właściwości ceramik (ba0,8Sr0,2)TiO3 domieszkowanych cyrkonem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present paper dielectric and pyroelectric properties were investigated for ZrO2 – doped (Ba0:80Sr0:20)TiO3 (BST 80/20) ceramics. Three dielectric peaks, corresponding to the cubic (PC) – tetragonal (FT), tetragonal (FT ) – orthorhombic (FO) and orthorhombic – rhombohedral phase transitions were detected. The substitution of Ti ions by Zr ions in the B-site sublattice of BST perovskite structure causes narrowing of temperature intervals between rhombohedral-orthorhombic-tetragonal-cubic phase transitions and significant improvement of the thermostability of the pyroelectric response of BST 80/20 ceramics near room temperature.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badan własciwosci dielektrycznych i piroelektrycznych ceramik (Ba0:80Sr0:20)TiO3 (BST 80/20) domieszkowanych cyrkonem.Woparciu o wyniki pomiarów zaleznosci ε(T) stwierdzono wystepowanie trzech obszarów związanych z przejściami fazowymi pomiędzy fazami: paraelektryczną o symetrii układu regularnego (PC) a ferroelektryczną faza o symetrii układu tetragonalnego (FT), fazą tetragonalną (FT) a ferroelektryczną fazą o symetrii układu rombowego (FO) oraz fazą rombową a ferroelektryczną fazą o symetrii układu romboedrycznego (FR). Podstawienie jonów Zr w podsieć B wyjściowego związku powoduje zanik fazy rombowej i tetragonalnej na rzecz poszerzenia temperaturowego zakresu występowania fazy romboedrycznej. Powoduje to, iż w zakresie temperatur bliskich temperaturze pokojowej, zwiększa się termiczna stabilność piroelektrycznej odpowiedzi, badanych ceramik, na zmianę temperatury.

Słowa kluczowe

EN

ceramics; barium strontium titanate ceramics; dielectric properties; pyroelectric properties; perovskite

PL

ceramika; ceramika domieszkowana donorowo; właściwości dielektryczne; właściwości piroeletryczne

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 943--949
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szymczak L.

autor

Adamczyk M.

autor

Pawełczyk M.

• INSTITUTE OF PHYSICS, UNIVERSITY OF SILESIA, 40-007 KATOWICE, UNIWERSYTECKA 4, POLAND

Bibliografia

• [1] S. T. Liu, D. Long, Pyroelectric detectors and materials, device and applications Proc.IEEE 66, 14 (1978).
• [2] R. Watton, Ferroelectric materials and devices In infrared detection and imaging Ferroelectrics 91, 87 (1989).
• [3] R. W. Whatmore, A. Patel, N. M. Shorrocks, F. W. Ainger, Ferroelectric Materials for Thermal IR Sensors State-Of-The-Art. And Perspectives Ferroelectrics 104, 269 (1990).
• [4] R. W. Whatmore, Pyroelectric Ceramics and Devices for. Thermal Infra-red Detection and Imaing Ferroelectrics 118, 241 (1991).
• [5] R. Watton, M. A. Todd, Induced pyroelectricity in sputered lead scsndium tantalate films and their merita for IR detector arrays Ferroelectrics 118, 279 (1991).
• [6] U. Syamaprasad, R. K. Galgali, B. C. Mohanty, Dielectric properties of the Ba1-xSrxTiO3 system Mater.Lett. 7, 197 (1988).
• [7] V. V. Lemanov, E. P. Smirnova, P. P. Syrnikov, E. A. Tarakanov, Phase transitions and glasslike behaviour in Sr1-xBaxTiO3 Phys.Rev. B 54, 3151 (1996).
• [8] R. Wang, Y. Inaguma, M. Itoh, Dielectric properties and phase transition mechanisms In Sr1-xBaxTiOrm3 solid solution at low doping concentration Mater.Res.Bull. 36, 1693 (2001).
• [9] L. Szymczak, Z. Ujma J., Handerek, J. Kapusta, Sintering effects on dielectric properties of (Ba,Sr)TiO3 ceramics Ceramics International 30, 1003-1008 (2004).
• [10] I. Chyuan, S. L. Fu, Effects of zirconium on the structural and dielectric properties of (Ba,Sr)TiO3 solid solution, J. Mater. Sci. 25, 4699 (1990).
• [11] Z. Ujma, L. Szymczak, J. Handerek, K. Szot, H. J. Penkalla, Dielectric and pyroelectric properties of Nb-doped Pb(Zr0:92Ti0:08)O3 ceramics J. Eur. Ceram. Soc. 20, 1003-1010 (2000).
• [12] M. Maglione, Dielectric relaxation and conductivity in ferroelectric perovskites Ferroelectrics 176, 1-6 (1996).
• [13] J. Handerek, Z. Ujma, C. Carabatos-Nedelec, G. Kugel, D. Dmytrów, I. El-Harrad, Dielectric, pyroelectric, and thermally stimulated depolarization current investigations on lead-lanthanum zirconate-titanate-x/95/5 ceramics with La kontent x=0.5%-4% J. Appl. Phys. 73, 367-373 (1993).
• [14] D. Viehland, S. Jang L. E. Cross, M. Wutting, J.Appl. Phys. 68, 2916 (1990).