Phase transitional behavior and dielectric properties of lead free (1−x)(K0.5Na0.5)NbO3−xBi(Zn0.5Ti0.5)O3 ceramics

Sutapun, Manoon; Huang, Chien-Chih; Cann, David P.; Vittayakorn, Naratip

doi:10.1016/j.jallcom.2008.12.096

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“…To develop atmospheric sintering method for KNN-based ceramics, some sintering aids have been added [10][11][12][13][14] and the reduction in initial particle size is also an approach for improving the sinterability of KNN [5]. To increase the solubility of the sintering aids in perovskite KNN matrix, some perovskite oxides, such as Bi(Zn 0.5 Ti 0.5 )O 3 [15], Li 0.5 Bi 0.5 TiO 3 [16] and BiMeO 3 (Me = Mn, Fe) [7,9,17], were used as sintering aids. Besides being as sintering aids, these perovskite-based sintering aids also act as end members to form MPB with KNN.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Crystal structures and electrical properties of (1−x)K0.5Na0.5NbO3–xBi0.8La0.2FeO3 lead-free ceramics

Zhang

Zhong

et al. 2011

Journal of Alloys and Compounds

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Crystal structures and electrical properties of (1−x)K0.5Na0.5NbO3–xBi0.8La0.2FeO3 lead-free ceramics

Zhang

Zhong

et al. 2011

Journal of Alloys and Compounds

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“…El KNN puro experimenta dos transiciones de fase por encima de la temperatura ambiente; la primera transición, de ortorrómbica a tetragonal (T O-T ), ocurre a ∼200 ºC; la segunda, de tetragonal a cúbica (T T-C ), se presenta a ∼420 C (T C ) [33]. Algunos autores han reportado que la adición de dopantes al KNN genera una modificación en el valor de T O-T a valores cercanos a la temperatura ambiente y de T C a ∼315 ºC [34,35,36]; se ha encontrado que el dopaje puede disminuir T C hasta ∼270 ºC [37]. En estas figuras se puede también evidenciar del KNN con la inclusión del BLFO dentro de su estructura cristalina.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Efecto del BiFeO3 en las propiedades del sistema ferroeléctrico libre de plomo K0.5Na0.5NbO3

Pinza¹,

Jurado²,

Raigoza³

2014

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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INTRODUCCIÓNUno de los enfoques prometedores para crear nuevos materiales es la combinación de diferentes propiedades físicas en un material para aumentar su funcionalidad. El acoplamiento entre los parámetros de orden magnético y ferroeléctrico puede conducir a efectos magnetoeléctricos, en los que la magnetización puede ser modificada por la aplicación de un campo eléctrico y viceversa. A la fecha han sido identificados relativamente pocos materiales multiferroicos, y en los que se conocen, el mecanismo que subyace a su ferroelectricidad es a menudo poco convencional [1]. El niobato de potasio y sodio, K 0.5 Na 0.5 NbO 3 (KNN), se ha considerado un buen candidato para la fabricación de cerámicas ferroeléctricas libres de plomo debido a su buena respuesta piezoeléctrica y la relativamente alta temperatura de Curie ~420 ºC [2]. Sin embargo, es muy difícil sinterizar cerámicas piezoeléctricas basadas en KNN debido a la volatilidad del Na y del K y a su alta reactividad con la humedad. Por otro lado el BiFeO 3 es un compuesto multiferroico muy utilizado recientemente debido a que sus temperaturas de transición eléctrica y magnética, están encima de la temperatura ambiente (T C ∼ 820-850 ºC, T N = 370 ºC) siendo un óptimo candidato para el desarrollo de aplicaciones. Uno de los grandes problemas con este compuesto es la presencia de impurezas que aumentan la conductividad eléctrica, enmascarando el fenómeno de la ferroelectricidad [3]. Por otro lado, el BiFeO 3 (BFO) se ha usado como dopante del KNN para formar contorno de fase morfotrópico (CFM) romboédrico-ortorrómbico [4]. Sin embargo, la solubilidad del BFO en KNN es pequeña, lo que se atribuye a la gran diferencia estructural entre ambos materiales (BFO romboédrico y KNN ortorrómbico); para aumentar la solubilidad del BFO en el KNN puede ser útil la sustitución del sitio A por lantano ya que puede desviar su estructura de romboédrica a tetragonal/ortorrómbica a temperatura ambiente, por ejemplo, la estructura del sistema (Bi 0.8 La 0.2 )FeO 3 (BLFO) es tetragonal [4]. La obtención de cerámicas densas basadas en KNN depende fuertemente de las características del polvo de partida, por esto deben utilizarse métodos de síntesis que garanticen el control estequiométrico, disminución de la temperatura de síntesis y sinterización, la reproducibilidad, etc. El método de reacción por combustión se destaca como un importante y moderno procedimiento para la síntesis instantánea de óxidos cerámicos multicomponentes, En la búsqueda de un material multiferroico, se prepararon polvos y piezas cerámicas del sistema ferroeléctrico libre de plomo (1-x)K 0.5 Na 0.5 NbO 3 -x(Bi 0.8 La 0.2 )FeO 3 (KNN-BLFO) (x=0.005, 0.010, 0.015, 0.020, 0.025), mediante el método de reacción por combustión. Para todas las estequiometrias estudiadas se obtuvo la fase perovskita característica del KNN. Con las diferentes caracterizaciones se determinó que el BLFO se incorpora en la estructura cristalina del KNN modificándola sin que se presente una transición de fase. Se comprobó además que la adic...

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“…The translucence was observed in relaxor 0.94KNN-0.06BNT ferroelectrics with T m of about 320 C [16]. Modification of KNN ceramic with BZT (Bi(Zn 0.5 Ti 0.5 )O 3 ) changes the room temperature structure from orthorhombic to rhombohedral (0.01 BZT 0.03) and increases the dielectric constant up to 1,200 while the rhombohedral-cubic phase transition temperature is about 390 C [17]. KNN-LT (LiTaO 3 ) and KNN-LS (LiSbO 3 ) ceramics are some of the other compositions of interest which then resulted to the advent of the KNN-LT-LS ternary system with noticeable properties (d 33 ¼ 300 pC N À1 ) [18].…”

Section: Modified Knn Ceramicsmentioning

confidence: 99%

Lead-Free KNN-Based Piezoelectric Materials

Safari

Hejazi

2011

Lead-Free Piezoelectrics

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Sodium potassium niobate with the general chemical formula of K 1 À x Na x NbO 3 (KNN hereafter) is one of the most attractive lead-free materials which have been extensively investigated throughout the last decade.KNN is a solid solution of NaNbO 3 (NN) and KNbO 3 (KN) compounds. A KNN phase diagram comprised of the tetragonal, orthorhombic, and monoclinic ferroelectric regions and an orthorhombic antiferroelectric region is depicted in Fig. 5.1.The phase transitions and variations of dielectric properties of pure KNN vs. temperature resemble those of BaTiO 3 (BT), but every transition occurs at a higher temperature compared to BT ceramics.

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Phase transitional behavior and dielectric properties of lead free (1−x)(K0.5Na0.5)NbO3−xBi(Zn0.5Ti0.5)O3 ceramics

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Crystal structures and electrical properties of (1−x)K0.5Na0.5NbO3–xBi0.8La0.2FeO3 lead-free ceramics

Crystal structures and electrical properties of (1−x)K0.5Na0.5NbO3–xBi0.8La0.2FeO3 lead-free ceramics

Efecto del BiFeO<sub>3</sub> en las propiedades del sistema ferroeléctrico libre de plomo K<sub>0.5</sub>Na<sub>0.5</sub>NbO<sub>3</sub>

Lead-Free KNN-Based Piezoelectric Materials

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