Kodumudi Venkataraman, Lalitha ; Zhu, Tingting ; Pinto Salazar, Monica ; Hofmann, Kathrin ; Iqbal Waidha, Aamir ; Jaud, J. C. ; Groszewicz, Pedro B. ; Rödel, Jürgen (2024)
Thermal depolarization and electromechanical hardening in Zn²⁺‐doped Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐BaTiO₃.
In: Journal of the American Ceramic Society, 2021, 104 (5)
doi: 10.26083/tuprints-00017807
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐based materials have been earmarked for one of the first large‐volume applications of lead‐free piezoceramics in high‐power ultrasonics. Zn²⁺‐doping is demonstrated as a viable route to enhance the thermal depolarization temperature and electromechanically harden (1‐y)Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐yBaTiO₃ (NBT100yBT) with a maximum achievable operating temperature of 150 °C and mechanical quality factor of 627 for 1 mole % Zn²⁺‐doped NBT6BT. Although quenching from sintering temperatures has been recently touted to enhance TF‐R, with quenching the doped compositions featuring an additional increase in TF‐R by 17 °C, it exhibits negligible effect on the electromechanical properties. The effect is rationalized considering the missing influence on conductivity and therefore, negligible changes in the defect chemistry upon quenching. High‐resolution diffraction indicates that Zn²⁺‐doped samples favor the tetragonal phase with enhanced lattice distortion, further corroborated by ²³Na Nuclear Magnetic Resonance investigations.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2024 |
| Autor(en): | Kodumudi Venkataraman, Lalitha ; Zhu, Tingting ; Pinto Salazar, Monica ; Hofmann, Kathrin ; Iqbal Waidha, Aamir ; Jaud, J. C. ; Groszewicz, Pedro B. ; Rödel, Jürgen |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Thermal depolarization and electromechanical hardening in Zn²⁺‐doped Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐BaTiO₃ |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 5 Januar 2024 |
| Ort: | Darmstadt |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 2021 |
| Ort der Erstveröffentlichung: | Oxford |
| Verlag: | Wiley-Blackwell |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Journal of the American Ceramic Society |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 104 |
| (Heft-)Nummer: | 5 |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00017807 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/17807 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichung DeepGreen |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐based materials have been earmarked for one of the first large‐volume applications of lead‐free piezoceramics in high‐power ultrasonics. Zn²⁺‐doping is demonstrated as a viable route to enhance the thermal depolarization temperature and electromechanically harden (1‐y)Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐yBaTiO₃ (NBT100yBT) with a maximum achievable operating temperature of 150 °C and mechanical quality factor of 627 for 1 mole % Zn²⁺‐doped NBT6BT. Although quenching from sintering temperatures has been recently touted to enhance TF‐R, with quenching the doped compositions featuring an additional increase in TF‐R by 17 °C, it exhibits negligible effect on the electromechanical properties. The effect is rationalized considering the missing influence on conductivity and therefore, negligible changes in the defect chemistry upon quenching. High‐resolution diffraction indicates that Zn²⁺‐doped samples favor the tetragonal phase with enhanced lattice distortion, further corroborated by ²³Na Nuclear Magnetic Resonance investigations. |
| Freie Schlagworte: | electromechanical hardening, Na₀.₅Bi₀.₅TiO₃, quenching, thermal depolarization, Zn²⁺‐doping |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-178074 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialdesign durch Synthese 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe 07 Fachbereich Chemie 07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Anorganische Chemie 07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Physikalische Chemie |
| Hinterlegungsdatum: | 05 Jan 2024 13:50 |
| Letzte Änderung: | 08 Jan 2024 07:45 |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Thermal depolarization and electromechanical hardening in Zn²⁺‐doped Na₁/₂Bi₁/₂TiO₃‐BaTiO₃. (deposited 05 Jan 2024 13:50) [Gegenwärtig angezeigt]
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