Evolution of mesoscopic domain structure and macroscopic properties in lead-free Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3 ferroelectric ceramics
Notice bibliographique
Résumé
Bismuth sodium titanate and related compounds are promising lead-free ferroelectric materials potentially useful in a wide range of piezoelectric applications. The domain structure plays an important role in determining the piezoelectric and ferroelectric properties and thereby the performance of electromechanical transducers. In this work, piezoresponse force microscopy (PFM) is used to gain insights into the mesoscopic-scale domain structure and its evolution under electric field in the (1−x)Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3 (BNT-BT) piezoceramics with compositions varying from x = 0 to x = 0.08. A phase transition from the rhombohedral phase to the tetragonal phase is observed with increasing BT contents. A relationship is established between the relaxor behavior and the domain structures imaged by PFM, i.e., short-range polar regions without visible domains in relaxor ceramics of pure BNT, while long-range ordered polar states with clear domains in ferroelectric ceramics with the addition of BT content. Distinct micro-domains are observed in the ceramics with compositions close to the morphotropic phase boundary (MPB), but the domain size drops to nanometers in the MPB composition with an increasing domain wall density. An electric field can induce the transformation from the relaxor behavior to a ferroelectric state, accompanied by an increase in domain sizes and a rearrangement/reorientation of the polar domains. This study of domain structure and its evolution in BNT-BT provides a better understanding of the relationship between the crystal structure, mesoscopic-scale domains, and macroscopic properties in these important lead-free piezoelectric ceramics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».