Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Влияние ионов ниобия на диэлектрические и переполяризационные свойства кристаллов титаната бария

Н.Н. Большакова1, С.Д. Завьялова1, Г.М. Некрасова2, Е.М. Семенова1

1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 ФГБОУ ВО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.042

Оригинальная статья

Аннотация: В работе представлены результаты исследований диэлектрических свойств, процессов переключения и доменной структуры ниобийсодержащих кристаллов титаната бария. Показано, что существенную роль в поведении доменной структуры кристаллов BaTiO3:Nb5+ играет примесь ниобия Nb5+, ионы которого замещают Ti4+ и изменяют ионный состав решетки. При изменении температуры со скоростью порядка 0,3 К×с-1 механически свободных кристаллов BaTiO3:Nb5+ в отсутствие внешних электрических полей, процессы перестройки доменной структуры происходят под воздействием внутренних термоупругих напряжений ~0,7 МПа и деполяризующих полей ~20 кВ×м-1

Ключевые слова: BaTiO3 , униполярное состояние, переполяризация, лиганд

  • Большакова Наталья Николаевна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры физики конденсированного состояния ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Завьялова Светлана Дмитриевна – магистрант направления 03.04.02 Физика ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Некрасова Галина Михайловна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры математики и вычислительной техники ФГБОУ ВО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»
  • Семенова Елена Михайловна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Большакова, Н.Н. Влияние ионов ниобия на диэлектрические и переполяризационные свойства кристаллов титаната бария / Н.Н. Большакова, С.Д. Завьялова, Г.М. Некрасова, Е.М. Семенова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 42-52. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.042.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Liu, S.N. Fabrication of BaTiO3 -loaded graphene nanosheets-based polyarylene ether nitrile nanocomposites with enhanced dielectric and crystallization properties / S. Liu, C. Liu, Y. You, et al. // Nanomaterials. – 2019. – V. 9. – I. 12. – Art. № 1667. – 14 p. DOI: 10.3390/nano9121667.
2. Song, R. High temperature stability and mechanical quality factor of donor-acceptor co-doped BaTiO3 piezoelectrics / R. Song, Y. Zhao, W. Li, et al. // Acta Materialia. – 2019. – V. 181. – P. 200-206. DOI: 0.1016/j.actamat.2019.09.045.
3. Chen, Y. Grain size effects on the electric and mechanical properties of submicro BaTiO3 ceramics / Y. Chen, H. Ye, X. Wang, Y. Li, X. Yao // Journal of the European Ceramic Society. – 2020. – V. 40. – I. 2. – P. 391-400. DOI: 0.1016/j.jeurceramsoc.2019.09.033.
4. Сидоркин, А.С. Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах / А.С. Сидоркин. – М.: Физматлит, 2000.– 240 с.
5. Бурсиан, Э.В. Нелинейный кристалл титанат бария / Э.В. Бурсиан. – М.: Наука, 1974. – 295 с.
6. Богомолов, А.А. Физика сегнетоэлектрических явлений / А.А. Богомолов, В.В. Иванов. – Тверь: ТвГУ, 2014. – 160 с.
7. Kiselev, D.A. Specific features of the domain structure of BaTiO3 crystals during thermal heating and cooling / D.A. Kiselev, T.S. Ilina, M.D. Malinkovich, O.N. Sergeevа, N.N. Bolshakova, E. M. Semenova, Yu. V. Kuznetsova // Physics of the Solid State. – 2018. – V. 60. – I. 4. – Р. 738-742. DOI: 10.1134/S1063783418040157.
8. Рудяк, В.М. Влияние внешних воздействий на процессы переключения и фазовые переходы в чистых и смешанных сегнетоэластиках / В.М. Рудяк, Н.Н. Большакова // Кристаллография. – 1994. – Т. 39. – № 1. – С. 93-101.
9. Bol’shakova, N.N. Transformation of the domain structure of niobium-containing barium titanate crystals / N.N. Bol’shakova, O.V. Bol’shakova, V.V. Ivanov, T.I. Ivanova, N.N. Chereshneva // Physics of the Solid State. – 2006. – V. 48. – I. 6. – P. 1129-1131. DOI: 10.1134/S1063783406060333.
10. Большакова, Н.Н. Исследование процессов переключения кристаллов ниобата бария-стронция методом теплового эффекта Баркгаузена / Н.Н. Большакова, Т.О. Зазнобин, В.В. Иванов, Е.Б. Муравьева, Б.Б. Педько // Физика твердого тела. – 2006. – Т. 48. – Вып. 6. – С. 967-968.
11. Блистанов, А.А. Акустические кристаллы. Справочник / А.А. Блистанов, В.С. Бондаренко, М.П. Шаскольская, В.В. Чкалов. – М.: Наука, – 1982. – 632 с.
12. Большакова, Н.Н. Процессы переключения ниобийсодержащих кристаллов титаната бария / Н.Н. Большакова, О.В. Большакова, В.В. Иванов, Т.И Иванова, Е.М. Семенова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2018. – Вып. 10. – С. 169-177. DOI: 10.26456/pcascnn/2018.10.169.