Релаксорние сегнетоелектріки в системі твердих розчинів
(1-x) KNbO3 - xBiZn2/3Nb1/3O3
Оксидні релаксорние сегнетоелектріки (Релаксори) зі структурою перовскіту складають особливий клас сегнетоактивних матеріалів, які привертають до себе увагу як з точки зору виявлення природи релаксорного стану, так і можливості їх практичного використання. Більшість відомих матеріалів релаксорних сегнетоелектриків виходить на основі токсичних свинець містять сполук (див., наприклад [1]). Останнім часом ведеться пошук релаксоров серед складних оксидів, що не містять екологічно шкідливого свинцю.
Метою даної роботи є визначення меж існування твердих розчинів зі структурою перовскіту в системі (1-x) KNbO3 - xBiZn2/3Nb1/3O3 ((1-x) KN-xBZN) і встановлення закономірностей температурно-частотних залежностей характеристик діелектричного відгуку.
Вихідною шихтою для синтезу твердих розчинів (1-x) KN-xBZN була суміш порошків попередньо синтезованого з'єднання KN і оксидів Bi2O3, ZnO і Nb2O5 марки ос. ч.. Синтез KN проводився з суміші K2CO3 і Nb2O5 в умовах, що забезпечують отримання з'єднання з найбільш високим ступенем стехіометрії. Зразки кераміки системи (1-x) KN-xBZN виходили як за звичайною керамічної технології, так і з використанням техніки високих тисків і температур. Рентгенофазового аналіз проводився на автоматизованому дифрактометрі ДРОН-3 в CuKa випромінюванні. Характеристики комплексно імпедансу (Z *) вимірювалися з використанням вимірювача іммітансу Е7-20 в інтервалах 100-1000 До і 25-106 Гц. За виміряним характеристикам Z * визначалися дійсна і уявна складові комплексної діелектричної проникності (e *), комплексного електричного модуля (М *) і комплексної питомої електропровідності (s *) [2].
Рентгенофазовий аналіз показав, що в системі (1-x) KN-xBZN в області складів х <0.5 утворюються тверді розчини зі структурою перовскіту. При х> 0.5 система двофазними. Для складів з х <0.3 подібно як для чистого KN при кімнатній температурі виявляється ромбічний характер спотворення кристалічної решітки. Ступінь такого спотворення швидко зменшується зі збільшенням вмісту BZN. Встановлено, що наведений параметр перовскітним елементарної комірки лінійно зростає із збільшенням х.
Дослідження діелектричного відгуку показали, що тверді розчини в області складів х <0.1 і 0.1 <х ВЈ 0.4 мають якісно різний характер температурної залежності дійсної Оµ Вў та уявної Оµ Вў Вў складових діелектричної проникності. Для складів з х <0.1 температурна поведінка Оµ Вў і Оµ Вў Вў приблизно таке ж як для кераміки KN. Встановлено, що в поведінці діелектричного відгуку для складів 0.1 <х ВЈ 0.4 в області низьких температур виявляються особливості, які виражаються в частотної дисперсії Оµ Вў і Оµ Вў Вў, характерної для релаксорних сегнетоелектриків (рис. 1):
В
Рисунок 1 - Температурні залежності Оµ Вў і О...
