Исследование механизмов электромеханических потерь и дисперсии в пористой пьезокерамике
Russian Science Foundation , Grant, No. 24-72-10128, https://rscf.ru/project/24-72-10128/
Швецова Н.А.
1, Швецов И.А.
1, Петрова Е.И.
1, Луговая М.А.
1, Рыбянец А.Н.
11Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия

Email: nashvecova@sfedu.ru
Поступила в редакцию: 7 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 26 декабря 2025 г.
Принята к печати: 21 января 2026 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2026 г.
Приведены результаты анализа микроструктурных особенностей, а также комплексных упругих и электромеханических характеристик образцов плотной и пористой пьезокерамики идентичного состава Pb0.95Sr0.05Zr0.53Ti0.47O3 с добавкой 1 wt.% Nb2O5, полученных традиционным способом твердофазного синтеза и спекания, а также модифицированной технологии выжигания порообразователя. Микроструктура материалов изучалась методом сканирующей электронной микроскопии. Для определения действительной и мнимой компонент комплексных электромеханических параметров, а также их частотных зависимостей применен ранее разработанный подход, основанный на анализе пьезорезонансных спектров основного и высших резонансов толщинных колебаний дисковых образцов. В пористых пьезокерамиках обнаружены области аномальной упругой и электромеханической дисперсии, проявляющиеся в частотных зависимостях действительной и мнимой частей соответствующих комплексных констант. Обсуждены микроструктурные и физические механизмы, обусловливающие потери и дисперсию упругих и электромеханических свойств в пористой пьезокерамике. Ключевые слова: микроструктурные особенности, пористость, комплексные параметры, импедансный спектр, электромеханическая дисперсия.
- N. Horchidan, C.E. Ciomaga, R.C. Frunza, C. Capiani, C. Galassi, L. Mitoseriu. Ceram. Int., 42, 9125 (2016). DOI: 10.1016/j.ceramint.2016.02.179
- K. Uchino. Advanced Piezoelectric Materials (Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 2017), p. 647. DOI: 10.1016/B978-0-08-102135-4.00017-5
- A. Safari, E.K. Akdov gan, J.D. Leber. Jpn. J. Appl. Phys., 61, SN0801 (2022). DOI: 10.35848/1347-4065/ac8bdc
- B. Turner, D. Cranston. Int. J. Transl. Med., 4, 197 (2024). DOI: 10.3390/ijtm4010011
- F.A. Nartov, R.P. Williams, V.A. Khokhlova. Acoust. Phys., 70, 165 (2023). DOI: 10.1134/S1063771023601292
- K.P. Andryushin, I.N. Andryushina, L.A. Shilkina, A.V. Nagaenko, S.I. Dudkina, A.A. Pavelko, I.A. Verbenko, L.A. Reznichenko. Ceram. Int., 44, 18303 (2018). DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.07.042
- B. Zhang, Y. Yang, X. Fan. J. Mater. Sci. Technol., 168, 1 (2024). DOI: 10.1016/j.jmst.2023.04.039
- Sh. Shrivastava, D.K. Rajak, T. Joshi, D.K. Singh, D.P. Mondal. Ceramics, 7, 652 (2024). DOI: 10.3390/ceramics7020043
- Sh. Zhang, B. Maliv c, J.-F. Li, J. Rodel. J. Mater. Res., 36, 985 (2021). DOI: 10.1557/s43578-021-00180-y
- X. Zhou, K. Zhou, D. Zhang, C. Bowen, Q. Wang, J. Zhong, Y. Zhang. Nanoenergy Adv., 2, 269 (2022). DOI: 10.3390/nanoenergyadv2040014
- E. Ringgaard, F. Lautzenhiser, L. Bierregaard, T. Zawada, E. Molz. Materials, 8, 8877 (2015). DOI: 10.3390/ma8125498
- A.N. Rybyanets. IEEE Trans. UFFC, 58, 1492 (2011). DOI: 10.1109/TUFFC.2011.1968
- M. Yan, Sh. Liu, Z. Xiao, Xi Yuan, Di Zhai, K. Zhou, D. Zhang, G. Zhang, Ch. Bowen, Ya. Zhang. Ceram. Int., 48, 517 (2022). DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.11.039
- W. Ma, X. Zhou, H. Gao, Ch. Wang, H. Tan, Ch. Samart, J. Wang, T.N. An, Ch. Yan, Y. Hu, J. Wang, H. Zhang. Additive Manufacturing, 93, 104446 (2024). DOI: 10.1016/j.addma.2024.104446
- A.N. Rybyanets. In: Advanced Materials: Manufacturing, Physics, Mechanics and Applications, ed. by I.A. Parinov, Sh.-H. Chang, V.Yu. Topolov (Springer Proceedings in Physics, NY., 2016), p. 603. DOI: 10.1007/978-3-319-26324-3
- Н.А. Швецова, И.А. Швецов, Е.И. Петрова, Д.И. Макарьев, М.А. Мараховский, А.Н. Рыбянец. Изв. РАН. Сер. Физ., 88 (5), 11 (2024). DOI: 10.31857/S0367676524050025 [N.A. Shvetsova, I.A. Shvetsov, E.I. Petrova, D.I. Makar'ev, M.A. Marakhovskii, A.N. Rybyanets. Bull. Russ. Academy Sci.: Phys., 88 (5), 682 (2024). DOI: 10.1134/S106287382470641X]
- Y. Park, M. Choi, K. Uchino. Actuators, 12, 213 (2023). DOI: 10.3390/act12050213
- A.V. Mezheritsky. IEEE Trans. UFFC, 51, 695 (2004). DOI: 10.1109/TUFFC.2004.1304268
- Y. Gao, X. Xian, Y. Chen, Zh. Suo, J. Xu, Z. Yang. Phys. Scr., 99, 056002 (2024). DOI: 10.1088/1402-4896/ad347e
- M.A. Lugovaya, I.A. Shvetsov, N.A. Shvetsova, A.V. Nasedkin, A.N. Rybyanets. Ferroelectrics, 571 (1), 263 (2021). DOI: 10.1080/00150193.2020.1736909
- I.A. Shvetsov, M.A. Lugovaya, M.G. Konstantinova, P.A. Abramov, E.I. Petrova, N.A. Shvetsova, A.N. Rybyanets. J. Adv. Diel., 12, 2160004 (2022). DOI: 10.1142/s2010135x21600043
- A.N. Rybyanets, I.A. Shvetsov, N.A. Shvetsova, M.A. Marakhovsky, N.A. Kolpacheva. J. Adv. Diel., 15, 2540001 (2025). DOI: 10.1142/S2010135X25400016
- PRAP (Piezoelectric Resonance Analysis Program). TASI Technical Software Inc. www.tasitechnical.com
- А.Н. Рыбянец, А.В. Наседкин, С.А. Щербинин, Е.И. Петрова, Н.А. Швецова, И.А. Швецов, М.А. Луговая. Акуст. журн., 63 (6), 65 (2017). DOI: 10.7868/S0320791917060120 [A.N. Rybyanets, A.V. Nasedkin, S.A. Shcherbinin, E.I. Petrova, N.A. Shvetsova, I.A. Shvetsov, M.A. Lugovaya. Acoust. Phys., 63 (6), 737 (2017). DOI: 10.1134/S1063771017060124]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.