Direct evidence of an incommensurate phase in NaNbO3 and its implication in NaNbO3-based lead-free antiferroelectrics

反铁电性 铁电性 凝聚态物理 相变 极化(电化学) 电介质 材料科学 微晶 介电常数 相(物质) 透射电子显微镜 结晶学 化学 物理 纳米技术 光电子学 有机化学 物理化学
作者
Hanzheng Guo,Hiroyuki Shimizu,Clive A. Randall
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:107 (11) 被引量:93
标识
DOI:10.1063/1.4930067
摘要

Hot-stage in situ transmission electron microscopy was employed to investigate the temperature-induced complex sequence of phase transitions in NaNbO3 polycrystalline. In addition to the commonly recognized P (Pbma) → R (Pmnm) → S (Pnmm) phase transitions, incommensurate phases were observed to exist in P and R phase regions. The former (in the P → R transition region) is coincident with a diffused dielectric peak appearing at ∼170 °C, and the latter (in the R → S transition region) serves as an intermediate structure to bridge the two sub-phases in the R phase region. The incommensurate phase in the P phase region can be inferred from the polarization current density and differential dielectric permittivity anomalies, and it provides the bridge structure during the electric field-induced polarization reversal and antiferroelectric-to-ferroelectric transition in NaNbO3 solid solutions.
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