Вышедшие номера
Влияние механоактивации на структуру, диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики твердого раствора (1-x)BiFeO3-xBaTiO3 (x=0.29), модифицированного висмутом
Российский научный фонд, 24-22-00415
Болдырев Н.А.1, Шилкина Л.А.1, Нагаенко А.В.2, Жидель К.М.1, Резниченко Л.А.1
1Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия
2НКТБ "Пьезоприбор" ЮФУ, Ростов-на-Дону, Россия
Email: nboldyrev@sfedu.ru, nagaenko@sfedu.ru
Поступила в редакцию: 20 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 1 декабря 2025 г.
Принята к печати: 1 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 30 января 2026 г.

Методом твердофазных реакций с последующим спеканием по обычной керамической технологии с использованием механической активации и без были получены образцы керамики твердых растворов бинарной системы (1-x)BiFeO3-xBaTiO3+2 масс.% Bi2O3 (x=0.29). При помощи рентгенографических исследований установлено, что при комнатной температуре объекты имеют псевдокубическую кристаллическую структуру. Исследование диэлектрических характеристик выявило поведение, характерное для сегнетоэлектриков-релаксоров. Размытый фазовый переход из сегнетоэлектрической в параэлектрическую фазу происходил в диапазоне температур (650-800) K. Процессы релаксации были аппроксимированы с помощью соотношения Фогеля-Фулчера. Выявлено, что релаксороподобное поведение и размытие ФП в исследованной керамике могут быть связаны с наличием невзаимодействующих областей с повышенным содержанием Bi или Ba, отличающихся, симметрией кристаллической решетки и химическим составом. Максимальные значения пьезоэлектрического модуля наблюдались в механоактивированной исследуемой керамике и составили ~120 pC/N. Ключевые слова: перовскитные мультиферроики, диэлектрические характеристики, пьезоэлектрические характеристики, твердые растворы.
  1. А.П. Пятаков, А.К. Звездин. УФН 182, 6, 593 (2012)
  2. J. Zhai, Z. Xing, S. Dong, J. Li, D. Viehland. Appl. Phys. Lett. 88, 062510 (2006)
  3. S. Tehrani, J.M. Slaughter, M. Deherrera, B.N. Engel, N.D. Rizzo, J. John Salter, M. Durlam, R.W. Dave, J. Janesky, B. Butcher, K. Smith, G. Grynkewich. Proceedings of the IEEE 91, 5, 703 (2003)
  4. W.A. Borders, H. Akima, S. Fukami, S. Moriya, S. Kurihara, Y. Horio, S. Sato, H. Ohno. Applied Physics Express 10, 1, 013007 (2008)
  5. J. Chen, J. Cheng. J. Am. Ceram. Soc. 99, 536 (2016)
  6. N.A. Boldyrev, E.I. Sitalo, L.A. Shilkina, A.V. Nazarenko, A.D. Ushakov, V.Y. Shur, L.A. Reznichenko, E.V. Glazunova. Ceramics, 6, 1735 (2023)
  7. Y. Tian, F. Xue, Q. Fu, L. Zhou, C. Wang, H. Gou, M. Zhang. Ceram. Int. 44, 4287 (2018)
  8. Б. Яффе, У. Кук, Г. Яффе. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир (1974). 288 с
  9. M. Ahart, M. Somayazulu, R.E. Cohen, P. Ganesh, P. Dera, H. Mao, R.J. Hemley, Y. Ren, P. Liermann, Z. Wu. Nature 451, 545 (2008)
  10. M.M. Kumar, A. Srinivas, S.V. Suryanarayana. J. Appl. Phys. 87, 855 (2000)
  11. K. Tong, C. Zhou, J. Wang, Q. Li, L. Yang, J. Xu, W. Zeng, G. Chen, C. Yuan, G. Rao. Ceram. Int. 43, 3734 (2017)
  12. N.A. Boldyrev, E.S. Esin, L.A. Shilkina, S.I. Dudkina, A.V. Nagaenko, L.A. Reznichenko. Ceramics 8, 7 (2025)
  13. N.A. Boldyrev, A.V. Pavlenko, L.A. Shilkina, A.V. Nazarenko, A.A. Bokov, L.A. Reznichenko, A.G. Rudskaya, E.I. Panchenko. Ceramics International 45, 12, 14768 (2019)
  14. Н.А. Болдырев, А.В. Павленко, Л.А. Шилкина и др. Известия Российской академии наук. Серия физическая 80, 11, 1469 (2016)