亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Stoichiometric and non-stoichiometric Mn modification on high-power properties in PYN-PZT piezoelectric ceramics

化学计量学 压电 材料科学 陶瓷 复合材料 化学 物理化学
作者
Xin Liu,Yulong Zhang,Mingyang Tang,Xiaodan Ren,Liqing Hu,Yike Wang,Zhuo Xu,Liwei D. Geng,Yongke Yan
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier]
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2024.07.049
摘要

The types of dopants lead to distinctive microstructural evolution behavior and physical properties in materials. In this study, the effect of stoichiometric and non-stoichiometric Mn modification, namely Pb(Mn1/3Nb2/3)O3 (PMnN) and MnO2, on the microstructure and properties of Pb(Yb1/2Nb1/2)O3-PbZrO3-PbTiO3 (PYN-PZT) piezoelectric ceramics are systematically investigated. It was found that stoichiometric PMnN modification inhibits the grain growth while non-stoichiometric MnO2 modification promotes it, and thus the former yields stronger high-power characteristics (higher internal bias field Ei and larger mechanical quality factor Qm) than the latter. Specifically, with an equivalent amount of Mn modification (2 mol%), PMnN and MnO2 modification PYN-PZT ceramics exhibit significantly different values for average grain size (1.21 μm vs. 14.12 μm), Ei (8.5 kV/cm vs. 5 kV/cm), and Qm (2376 vs.1134). To further evaluate high-power performance, the vibration velocity v of these two modified PYN-PZT under high driving conditions was measured. Under an AC electric field of 3.5 V/mm, the PYN-PZT+6PMnN ceramics exhibit a v of up to 0.95 m/s, larger than both MnO2-doped PYN-PZT (0.72 m/s) and unmodified PYN-PZT ceramics (0.1 m/s), and far outperformance than both PZT-4 and PZT-8 ceramics. Furthermore, to elucidate the origin of the exceptional high-power performance of PMnN-modified PYN-PZT, we performed phase-field simulations revealing a pinning effect of the grain boundary on domain wall motion. Consequently, the small grain size (high grain boundary density) in PMnN-modified PYN-PZT exhibits a strong pinning effect, resulting in a large Qm and outstanding high-power performance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
gxx发布了新的文献求助10
19秒前
惠须一饮三杯杯完成签到,获得积分10
21秒前
冷静的振家完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
24秒前
29秒前
30秒前
wsj发布了新的文献求助10
33秒前
Ava应助骨科小李采纳,获得10
34秒前
35秒前
浪里白条发布了新的文献求助10
36秒前
别看了发布了新的文献求助10
39秒前
斯文败类应助wsj采纳,获得10
41秒前
小蘑菇应助gxx采纳,获得10
47秒前
哲别发布了新的文献求助10
57秒前
Hello应助浪里白条采纳,获得10
1分钟前
freshfire完成签到,获得积分20
1分钟前
HtheJ完成签到,获得积分10
1分钟前
dimples完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英俊的铭应助Re采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
小蘑菇应助小废物采纳,获得20
1分钟前
骨科小李发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
Re发布了新的文献求助10
2分钟前
杨江华完成签到,获得积分10
2分钟前
科研大王完成签到,获得积分10
2分钟前
明亮的老四完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
小废物发布了新的文献求助20
2分钟前
nazhang发布了新的文献求助10
2分钟前
浪里白条发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
From Victimization to Aggression 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5644576
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4764521
关于积分的说明 15025286
捐赠科研通 4802940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2567735
邀请新用户注册赠送积分活动 1525391
关于科研通互助平台的介绍 1484876