Feroelektrična domenska struktura piezoelektrične trdne raztopine BiFeO3-SrTiO3Žiberna, Katarina (Avtor) Rojac, Tadej (Mentor) Meden, Anton (Komentor) domenedomenske stenekeramikaBiFeO3-SrTiO3Piezoelektrični materiali imajo široko uporabo v elektromehanskih aplikacijah kot senzorji, aktuatorji ali ultrazvočni pretvorniki. Ker je v večini komercialnih piezoelektričnih elementov prisoten tudi strupeni svinec, kot je Pb(Zr,Ti)O3, iščemo nove materiale, ki bi nadomestili piezoelektrike na osnovi svinca. Poleg tega je vse več raziskav usmerjenih v iskanje nesvinčenih piezoelektričnih materialov, ki delujejo pri visokih temperaturah. Med temi izstopa bizmutov ferit, BiFeO3 (BFO), z izjemno visoko Curie-jevo temperaturo. Zaradi slabih piezoelektričnih lastnosti in visoke prevodnosti, lastnosti BiFeO3 izboljšujejo s tvorbo trdnih raztopin z drugimi perovskitnimi materiali. xBiFeO3-(1-x)SrTiO3 z deležem bizmutovega ferita okrog t. i. morfotropne fazne meje je ena takih sestav, ki poleg značilnih feroelektričnih in piezoelektričnih lastnosti kaže še relaksorske značilnosti, kot na primer vrh v dielektričnem spektru, ki je frekvenčno odvisen. Ker so relaksorske lastnosti tesno povezane z domensko strukturo ter značilnimi polarnimi nano domenami, je bila v tem delu preiskovana domenska struktura keramičnega sistema xBiFeO3-(1-x)SrTiO3 v širokem območju sestav (0,575 ≤ x ≤ 0,70). Domenska struktura preiskovanih sestav kaže tako odvisnost od sestave, kot tudi odvisnost od jakosti zunanjega električnega polja. Z višanjem deleža stroncijevega titanata se domene manjšajo, kar pripisujemo večjemu kemijskemu neredu v kristalni rešetki in potemtakem tvorbi relaksorske faze. Sestava z najmanjšim deležem BFO ima drobno nanometrsko domensko strukturo. Po drugi strani ima sestava, ki je najbogatejša z BFO, značilne lamelaste domene z večkrat opaženo strukturo t. i. ribje kosti. V tej sestavi polje vpliva na reorganizacijo domen iz fine v bolj urejeno lamelasto strukturo. Iz analize nelinearnega dielektričnega odziva keramike je po polarizaciji vzorcev opazno povečanje nelinearnega odziva območja revnega z BFO, in nasprotno, zmanjšanje nelinearnega odziva sestav bogatih z BFO. Jasne povezave med tem nelinearnim odzivom in spremembo domenske strukture pod vplivom polja nismo opazili. Nelinearne odzive polarizirane keramike pripisujemo spremembam na ravni porazdelitve defektov znotraj materiala med samo polarizacijo, ki definirajo potencial za gibanje domenskih sten.20202020-09-08 12:10:00Magistrsko delo/naloga119398VisID: 11262COBISS_ID: 28750083sl