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Electric-field-induced phase transformation at a lead-free morphotropic phase boundary: Case study in a 93%(Bi0.5Na0.5)TiO3–7% BaTiO3 piezoelectric ceramic

Daniels, John E. ; Jo, Wook ; Rödel, Jürgen ; Jones, Jacob L. (2009)
Electric-field-induced phase transformation at a lead-free morphotropic phase boundary: Case study in a 93%(Bi0.5Na0.5)TiO3–7% BaTiO3 piezoelectric ceramic.
In: Applied Physics Letters, 95 (3)
doi: 10.1063/1.3182679
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

The electric-field-induced strain in 93%(Bi0.5Na0.5)TiO3–7%BaTiO3 polycrystalline ceramic is shown to be the result of an electric-field-induced phase transformation from a pseudocubic to tetragonal symmetry. High-energy x-ray diffraction is used to illustrate the microstructural nature of the transformation. A combination of induced unit cell volumetric changes, domain texture, and anisotropic lattice strains are responsible for the observed macroscopic strain. This strain mechanism is not analogous to the high electric-field-induced strains observed in lead-based morphotropic phase boundary systems. Thus, systems which appear cubic under zero field should not be excluded from the search for lead-free piezoelectric compositions.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2009
Autor(en): Daniels, John E. ; Jo, Wook ; Rödel, Jürgen ; Jones, Jacob L.
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Electric-field-induced phase transformation at a lead-free morphotropic phase boundary: Case study in a 93%(Bi0.5Na0.5)TiO3–7% BaTiO3 piezoelectric ceramic
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: Juli 2009
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Applied Physics Letters
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 95
(Heft-)Nummer: 3
DOI: 10.1063/1.3182679
Kurzbeschreibung (Abstract):

The electric-field-induced strain in 93%(Bi0.5Na0.5)TiO3–7%BaTiO3 polycrystalline ceramic is shown to be the result of an electric-field-induced phase transformation from a pseudocubic to tetragonal symmetry. High-energy x-ray diffraction is used to illustrate the microstructural nature of the transformation. A combination of induced unit cell volumetric changes, domain texture, and anisotropic lattice strains are responsible for the observed macroscopic strain. This strain mechanism is not analogous to the high electric-field-induced strains observed in lead-based morphotropic phase boundary systems. Thus, systems which appear cubic under zero field should not be excluded from the search for lead-free piezoelectric compositions.

Freie Schlagworte: barium compounds, bismuth compounds, piezoceramics, piezoelectricity, sodium compounds, solid-state phase transformations, texture, X-ray diffraction
Zusätzliche Informationen:

SFB 595 A1

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese > Teilprojekt A1: Herstellung keramischer, texturierter Akuatoren mit hoher Dehnung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
Hinterlegungsdatum: 20 Jun 2011 11:15
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 09:48
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