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Phase evolution and thermal stability of high Curie temperature BiScO3-PbTiO3-Pb(Cd1/3Nb2/3)O3 ceramics near MPB

材料科学 居里温度 相界 单斜晶系 压电 铁电性 四方晶系 电介质 热稳定性 陶瓷 相(物质) 矿物学 晶体结构 凝聚态物理 复合材料 结晶学 光电子学 化学 铁磁性 物理 有机化学
作者
Zhencheng Lan,Kaiyuan Chen,Xiafeng He,Shuo Zhou,Xiande Zheng,Jia Liu,Liang Fang,Xiuyun Lei,Dawei Wang,Biaolin Peng,Laijun Liu
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:126 (23) 被引量:18
标识
DOI:10.1063/1.5126065
摘要

Piezoelectric and ferroelectric ceramics with a high Curie temperature (Tc) have attracted a growing attention owning to their applications under severe environments. In this work, phase structure, dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties of (0.975-x)BiScO3-xPbTiO3-0.025Pb(Cd1/3Nb2/3)O3 ceramics (x = 0.58-0.64) were studied. A composition-induced structural transformation occurs from rhombohedral phase to tetragonal phase through an intermediate monoclinic phase with the increasing PT concentration. The relationship between structure and electrical properties of the system were discussed. The BS-xPT-PCN system near the morphotropic phase boundary (x = 0.62) exhibits excellent piezoelectric and ferroelectric performances with d33 = 508 pC/N, kp = 56%, and Pr = 40 uC/cm2. The high-temperature piezoelectricity of the sample with MPB (x = 0.62) was characterized by an in situ XRD. The excellent thermal stability of the crystal structure and the piezoelectric property indicate that the BS-xPT-PCN system is a promising candidate for high temperature piezoelectric applications.
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