Дилатометрические исследования обратного пьезоэлектрического эффекта в твердых растворах (1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBaTiO3
Горев М.В.1,2, Сапожников С.В.2, Флёров И.Н.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Email: gorev@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 25 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 25 декабря 2025 г.
Принята к печати: 26 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
Выполнены исследования влияния электрического поля небольшой напряженности (E<10 kV/cm) на формирование обратного пьезоэлектрического эффекта в керамических твердых растворах (1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xBaTiO3 (x=0.05-0.97). В области фазового перехода Pm3m↔ P4mm для керамик с высокой концентрацией титаната бария характерна большая, близкая к насыщению величина нормализованного пьезоэлектрического коэффициента d33* (x=0.95, d33*~750 pm/V, E=3.3 kV/cm). В твердых растворах, близких по составу к морфотропной фазовой границе, производная d(d33*)/dE растет с ростом напряженности поля. Установлена корреляция между степенью тетрагональности кристаллической решетки и поведением/величинами индуцированной полем деформации, деформационным гистерезисом, пьезоэлектрическим коэффициентом, тепловым расширением и поляризацией. Ключевые слова: фазовые переходы, бессвинцовые сегнетоэлектрики, пьезоэлектрический эффект.
- H.C.H. Hofmann, G.C. Rowe, A. Turk. Administrative Law and Policy of the European Union. Oxford University Press (2011), 3--20
- J. Wu, H. Zhang, C.-H. Huang, C.-W. Tseng, N. Meng, V. Koval, Y.-C. Chou, Z. Zhang, H. Yan. Nano Energy 76, 105037 (2020)
- J. Hao, W. Li, J. Zhai, H. Chen. Mater. Sci. Eng. R Rep. 135, 1 (2019)
- M. Acosta, N. Novak, V. Rojas, S. Patel, R. Vaish, J. Koruza, G.A. Rossetti, J. Rodel. Appl. Phys. Rev. 4, 041305 (2017)
- F. Wang, C. Zhu, S. Zhao. J. Alloys Compd. 869, 159366 (2021)
- J. Chen, Y. Wang, L. Wu, Q. Hu, Y. Yang. J. Alloys Compd. 775, 865 (2019)
- F. Gao, X. Dong, C. Mao, W. Liu, H. Zhang, L. Yang, F. Cao, G. Wang. J. Am. Ceram. Soc. 94, 4382 (2011)
- W. Shi, L. Zhang, R. Jing, Y. Huang, F. Chen, V. Shur, X. Wei, G. Liu, H. Du, L. Jin. Nanomicro Lett. 16, 91 (2024)
- T. Li, X. Yang, Q. Cheng, A. Xie, X. Jiang, C. Zhou, Y. Zhang, R. Zuo. J. Alloys Compd. 970, 172524 (2024)
- R. Lang, Q. Chen, T. Gao, J. Zhu, J. Xing, Q. Chen. J. Eur. Ceram. Soc. 44, 3916 (2024)
- B. Noheda, D. Cox, G. Shirane, R. Guo, B. Jones, L. Cross. Phys. Rev. B 63, 014103 (2001)
- M. Chen, Q. Xu, B.H. Kim, B.K. Ahn, J.H. Ko, W.J. Kang, O.J. Nam. J. Am. Ceram. Soc. 28, 843 (2008)
- J. Rodel, W. Jo, K.T.P. Seifert, E.-M. Anton, T. Granzow, D. Damjanovic. J. Am. Ceram. Soc. 92, 1153 (2009)
- T. Takenaka, H. Nagata, Y. Hiruma. Japan. J. Appl. Phys. 47, 37874 (2008)
- S.-T. Zhang, A.B. Kounga, E. Aulbach, W. Jo, T. Granzow, H. Ehrenberg, J. Rodel. J. Appl. Phys. 103, 034108 (2008)
- P. Jaita, P. Jarupoom. J. Asian Ceram. Sci. 9, 975 (2021)
- M. Jurjans, L. Bikse, E. Birks, vS. Svirskas, M. Antonova, M. Kundzins, A. Sternberg. AIP Adv. 12, 035124 (2022)
- Y. Yao, Z. Sun, Y. Ji, Y. Yang, X. Tan, X. Ren. STAM 14, 035008 (2013)
- M. Dunce, E. Birks, M. Antonova, A. Plaude, R. Ignatans, A. Sternberg. Ferroelectrics 447, 1 (2013)
- A. Plaude, R. Ignatans, E. Birks, M. Dunce, M. Antonova, A. Sternberg. Ferroelectrics 500, 47 (2016)
- Л.С. Камзина, И.П. Пронин. ФТТ 65, 9, 1566 (2023)
- G. Picht, J. Toopfer, E. Henning. J. Eur. Ceram. Soc. 30, 3445 (2010)
- K. Datta, P.A. Thomas, K. Roleder. Phys. Rev. B. 82, 224105 (2010)
- M. Gorev, I. Flerov, M. Molokeev, K. Bormanis, E. Birks, S. Sapozhnikov, E. Mikhaleva. J. Eur. Ceram. Soc. 44, 116769 (2024)
- F. Cordero, F. Craciun, F. Trequattrini, E. Mercadelli, C. Galassi. Phys. Rev. B. 81, 144124 (2010)
- G. Das Adhikary, A. Adukkadan, G.J. Muleta, Monika, R.P. Singh, D.N. Singh, H. Luo, G.A. Tina, L. Giles, S. Checchia, J. Daniels, R. Ranjan. Nature 637, 333 (2025)
- M.D. Nguyen, E.P. Houwman, G. Rijnders. Sci. Rep. 7, 12915 (2017)
- G. Das Adhikary, B. Mahale, B.N. Rao, A. Senyshyn, R. Ranjan. Phys. Rev. B. 103, 184106 (2021)
- Y. Kitanaka, K. Hirano, M. Ogino, Y. Noguchi, M. Miyayama, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa. Sci. Rep. 6, 32216 (2016)
- Y. Kitanaka, M. Ogino, K. Hirano, Y. Noguchi, M. Miyayama, Y. Kagawa, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, S. Torii, T. Kamiyama. Jap. J. Appl. Phys. 52, 09KD01 (2013)
- Y. Kitanaka, M. Ogino, Y. Noguchi, M. Miyayama, A. Hoshikawa, T. Ishigaki. Jap. J. App. Phys. 57, 11UD05 (2018).