Propiedades Estructurales y Microestructurales de Sistemas Basados en Bi0.5Na0.5TiO3

Las perovskitas basadas en titanato de bismuto y sodio, Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT), son implementadas en materiales piezoeléctricos libres de plomo. A pesar de que el BNT fue descubierto hace cinco décadas, no se tiene aún claridad en ciertos temas cruciales como su complejidad estructural y las modificac...

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Autores:: Revelo Castro, Marcela
Gaona Jurado, Sonia
Villaquiran Raigoza, Claudia Fernanda

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Universidad EIA .

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description	Las perovskitas basadas en titanato de bismuto y sodio, Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT), son implementadas en materiales piezoeléctricos libres de plomo. A pesar de que el BNT fue descubierto hace cinco décadas, no se tiene aún claridad en ciertos temas cruciales como su complejidad estructural y las modificaciones que experimenta cuando se combina con otras perovskitas. En este trabajo se estudió la influencia de la adición de BaTiO3 (BT) y SrTiO3 (ST) sobre las propiedades estructurales y microestructurales del Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT), usando sol gel como método de síntesis.La caracterización de los polvos cerámicos se realizó por espectroscopia infrarroja y Ramman, difracción de rayos-X y Microscopía electrónica de barrido, lo que permitió concluir que la adición de BT/ST modifica los enlaces, genera coexistencia y transición de fase y confirma la existencia de un contorno de fase morfotrópico.
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Longo, N. C. Batista, Structure, microstructure and dielectric properties of 100-x(Bi0.5Na0.5)TiO3 −x[SrTiO3] composites ceramics, Appl. Phys. A. 109 (2012) 715-723. https://doi.org/10.1007/s00339-012-7105-1. G. O. Jones, P. A. Thomas, Investigation of the structure and phase transitions in the novel A-site substituted distorted perovskite compound Na0.5Bi0.5TiO3, Acta Cryst. B. 58 (2002) 168-178. https://doi.org/10.1107/S0108768101020845. A. S. Bhalla, R. Guo, R. Roy, The perovskite structure-a review of its role in ceramic science and technology, Mater. Res. Innov. 4 (2000) 3-26. https://doi.org/10.1007/s100190000062.
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En este trabajo se estudió la influencia de la adición de BaTiO3 (BT) y SrTiO3 (ST) sobre las propiedades estructurales y microestructurales del Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT), usando sol gel como método de síntesis.La caracterización de los polvos cerámicos se realizó por espectroscopia infrarroja y Ramman, difracción de rayos-X y Microscopía electrónica de barrido, lo que permitió concluir que la adición de BT/ST modifica los enlaces, genera coexistencia y transición de fase y confirma la existencia de un contorno de fase morfotrópico.Perovskites based on bismuth sodium titanates, Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT), are incorporated into lead-free piezoelectric materials. Although BNT was discovered five decades ago, many aspects such as the structural complexity and the modifications produced when it is combined with other perovskites are not clearly understood. We studied the structural and microstructural properties of BNT upon addition of BaTiO3 (BT) and SrTiO3 (ST) during sol-gel synthesis. We characterized the ceramic powders by infrared and Raman spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electronic microscopy. The addition of BT/ST modified the bonds, generating coexistence and phase transition and confirmed the existence of a morphotropic phase boundary. application/pdfspaFondo Editorial EIA - Universidad EIARevista EIA - 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistas.eia.edu.co/index.php/reveia/article/view/1356MétodoSol–gelBNTContorno de Fase morfotrópicoEspectroscopíaEspectroscopía RamanRietveldSol–gel processesBNTMorphotropic Phase BoundarySpectroscopyRaman spectroscopyRietveldPropiedades Estructurales y Microestructurales de Sistemas Basados en Bi0.5Na0.5TiO3Structural and microstructural properties of systems based on Bi0.5Na0.5TiO3Artículo de revistaJournal articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTREFhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85G. A. Smolenskii, A. I. Isupov, A: I. Agranovskaya, N. N. Krainik, New ferroelectrics of complex composition, Soviet Physics–Solid State, 2 (1961) 2651-2654.B. Parija, T. Badapanda, S. Panigrahi, T. P. Sinha, Ferroelectric and piezoelectric propieties of (1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBaTiO3 ceramics, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24 (2013) 402-410. https://doi.org/10.1007/s10854-012-0764-zM. C. Perez, Láminas delgadas de (Bi0.5Na0.5)1-xBaxTiO3 en torno a la frontera de fase morfotrópica preparadas por métodos de depósito químico y fotoquímico de disoluciones, Tesis doctoral, Universidad de Navarra, España, 2016.R. Machado, B. Valdeci, D. A. Ochoa, E. Cerdeiras, L. Mestres, J. E. García, Elastic, dielectric and electromechanical properties of (Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3 piezoceramics at the morphotropic phase boundary region, J. Alloys Compd. 690 (2017) 568-574.Lee, J.-K.; Hong, K. S.; Kim, C. K.; Park, S.-E. (2002): Phase transitions and dielectric properties in A-site ion substituted (Na1/2Bi1/2)TiO3 ceramics (A=Pb and Sr), Journal of Applied Physics, 91(7): 4538-4542. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.116.Y. Hiruma, Y. Imai, Y. Watanabe, H. Nagata, T. Takenaka, Large electrostrain near the phase transition temperatura of (Bi0.5Na0.5)TiO3–SrTiO3 ferroelectric ceramics, Appl. Phys. Lett. 92 (2008) 262904. https://doi.org/10.1063/1.2955533.W. Jo, R. Dittmer, M. Acosta, J. Zang, C. Groh, E. Sapper, K. Wang, J. Rödel, Giant electric-field-induced strains in lead-free ceramics for actuator applications–status and perspective, J. Electroceramics, 29 (2012) 71-93. https://doi.org/10.1007/s10832-012-9742-3.C. J. Brinker, G. W. Scherer, Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing, Academic, Inc., New York, 1990.L. A. Palacios-Santos, Métodos de síntesis de nuevos materiales basados en metales de transición, Revista Facultad de Ingeniería, 32 (2004) 51-61.M.Wojdyr, Fityk: a general-purpose peak fitting program, J. Appl. Crystallogr. 43 (2010) 1126-1128. https://doi.org/10.1107/S0021889810030499.H. Lidjici, B. Lagoun, M. Berrahal, M. Rguitti, M. A. Hentatti, H. Khemakhem, XRD, Raman and electrical studies on the (1−x)(Na0.5Bi0.5)TiO3−xBaTiO3 lead free ceramics, J. Alloys Compd. 618 (2015) 643-648. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.08.161.I. G. Siny, E. Husson, J. M. Beny, S. G. Lushnikov, E. A. Rogacheva, P. P. Syrnikov, Raman scattering in the relaxor-type ferroelectric Na1/2Bi1/2TiO3, Ferroelectrics, 248 (2000) 57-78. https://doi.org/10.1080/00150190008223669.S. Trujillo, J. Kreisel, Q. Jiang, J. H. Smith, P. A. Thomas, P. Bouvier, F. Weiss, The high-pressure behavior of Ba-doped Na1/2Bi1/2TiO3 investigated by Raman spectroscopy, J. Phys. Condens. 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Propiedades Estructurales y Microestructurales de Sistemas Basados en Bi0.5Na0.5TiO3

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