Вышедшие номера
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.
  1. H.C.H. Hofmann, G.C. Rowe, A. Turk. Administrative Law and Policy of the European Union. Oxford University Press (2011), 3--20
  2. 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)
  3. J. Hao, W. Li, J. Zhai, H. Chen. Mater. Sci. Eng. R Rep. 135, 1 (2019)
  4. M. Acosta, N. Novak, V. Rojas, S. Patel, R. Vaish, J. Koruza, G.A. Rossetti, J. Rodel. Appl. Phys. Rev. 4, 041305 (2017)
  5. F. Wang, C. Zhu, S. Zhao. J. Alloys Compd. 869, 159366 (2021)
  6. J. Chen, Y. Wang, L. Wu, Q. Hu, Y. Yang. J. Alloys Compd. 775, 865 (2019)
  7. F. Gao, X. Dong, C. Mao, W. Liu, H. Zhang, L. Yang, F. Cao, G. Wang. J. Am. Ceram. Soc. 94, 4382 (2011)
  8. 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)
  9. T. Li, X. Yang, Q. Cheng, A. Xie, X. Jiang, C. Zhou, Y. Zhang, R. Zuo. J. Alloys Compd. 970, 172524 (2024)
  10. R. Lang, Q. Chen, T. Gao, J. Zhu, J. Xing, Q. Chen. J. Eur. Ceram. Soc. 44, 3916 (2024)
  11. B. Noheda, D. Cox, G. Shirane, R. Guo, B. Jones, L. Cross. Phys. Rev. B 63, 014103 (2001)
  12. 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)
  13. J. Rodel, W. Jo, K.T.P. Seifert, E.-M. Anton, T. Granzow, D. Damjanovic. J. Am. Ceram. Soc. 92, 1153 (2009)
  14. T. Takenaka, H. Nagata, Y. Hiruma. Japan. J. Appl. Phys. 47, 37874 (2008)
  15. S.-T. Zhang, A.B. Kounga, E. Aulbach, W. Jo, T. Granzow, H. Ehrenberg, J. Rodel. J. Appl. Phys. 103, 034108 (2008)
  16. P. Jaita, P. Jarupoom. J. Asian Ceram. Sci. 9, 975 (2021)
  17. M. Jurjans, L. Bikse, E. Birks, vS. Svirskas, M. Antonova, M. Kundzins, A. Sternberg. AIP Adv. 12, 035124 (2022)
  18. Y. Yao, Z. Sun, Y. Ji, Y. Yang, X. Tan, X. Ren. STAM 14, 035008 (2013)
  19. M. Dunce, E. Birks, M. Antonova, A. Plaude, R. Ignatans, A. Sternberg. Ferroelectrics 447, 1 (2013)
  20. A. Plaude, R. Ignatans, E. Birks, M. Dunce, M. Antonova, A. Sternberg. Ferroelectrics 500, 47 (2016)
  21. Л.С. Камзина, И.П. Пронин. ФТТ 65, 9, 1566 (2023)
  22. G. Picht, J. Toopfer, E. Henning. J. Eur. Ceram. Soc. 30, 3445 (2010)
  23. K. Datta, P.A. Thomas, K. Roleder. Phys. Rev. B. 82, 224105 (2010)
  24. M. Gorev, I. Flerov, M. Molokeev, K. Bormanis, E. Birks, S. Sapozhnikov, E. Mikhaleva. J. Eur. Ceram. Soc. 44, 116769 (2024)
  25. F. Cordero, F. Craciun, F. Trequattrini, E. Mercadelli, C. Galassi. Phys. Rev. B. 81, 144124 (2010)
  26. 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)
  27. M.D. Nguyen, E.P. Houwman, G. Rijnders. Sci. Rep. 7, 12915 (2017)
  28. G. Das Adhikary, B. Mahale, B.N. Rao, A. Senyshyn, R. Ranjan. Phys. Rev. B. 103, 184106 (2021)
  29. Y. Kitanaka, K. Hirano, M. Ogino, Y. Noguchi, M. Miyayama, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa. Sci. Rep. 6, 32216 (2016)
  30. 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)
  31. Y. Kitanaka, M. Ogino, Y. Noguchi, M. Miyayama, A. Hoshikawa, T. Ishigaki. Jap. J. App. Phys. 57, 11UD05 (2018).