Meritve direktnega piezoelektričnega koeficienta d33 keramike BiFeO3 so pokazale izrazito nelinearnost, tj. odvisnost d33 od amplitude zunanje izmenične napetosti, kar pripisujemo ireverzibilnemu prispevku ne-180° domenskih sten. Pokazali smo, da lahko ta prispevek predstavlja tudi do 38% celotnega izmerjenega koeficienta d33, kar je relativno primerljivo s prispevkom domenskih sten v svinčevi keramiki, na primer Pb(Zr,Ti)O3 (PZT). Ugotovili smo, da je frekvenčna odvisnost nelinearnega piezoelektričnega odziva BiFeO3 popolnoma drugačna od PZT, kar bi lahko nakazovalo na prisotnost nabitih domenskih sten.
COBISS.SI-ID: 26122791
Študirali smo domensko strukturo v debelih plasteh 0.65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3 (PMN-PT). Odkrili smo kompleksno ne-180◦ domensko strukturo z močno variacijo v karakteristični dolžini (od mikronskih dimenzij pa vse do nanoskale) in morfologiji domen. Močna variacija v karakteristični dolžini (od mikronskih dimenzij pa vse do nanoskale) in morfologiji domen je posledica relaksor-feroelektričnega obnašanja materiala PMN-PT (kar je bilo predhodno pokazano na volumenski keramiki), ki lahko povzroči stabilizacijo domenske strukture tako na nanometrski, kot tudi na mikronski skali. Preučili smo tudi vpliv tlačnih napetosti na domensko strukturo v debelih plasteh PMN-PT.
COBISS.SI-ID: 25895463
Tanke plasti (K0.5Na0.5)NbO3 na platiniziranih silicijevih podlagah smo pripravili iz acetatno-alkoksidnih prekurzorjev s stehiometrično sestavo ali s prebitkom 5 ali 10 molskih % K- ali Na-acetata. Po segrevanju pri 750 oC so plasti kristalizirale v perovskitni fazi. Z naraščajočim prebitkom alkalij v raztopinah se je povečeval delež usmerjenosti {100} perovskitne faze. Mikrostruktura približno 250 nm debelih plasti, pripravljenih iz raztopin s stehiometrično sestavo ali 5 % prebitkom alkalijskih acetatov je bila sestavljena iz enakoosnih zrn, velikih nekaj 10 nm, medtem ko je bila mikrostruktura 220 nm-debelih plasti, pripravljenih iz raztopin z 10 molskimi % prebitka alkalij, sestavljena iz kolumnarnih zrn, širokih približno 200 nm. Kemijska sestava plasti, pripravljenih iz raztopin s 5 % prebitka K-acetata, določena s SEM-EDXS, je bila med vsemi vzorci najbolj podobna nominalni sestavi plasti (K0.5Na0.5)NbO3. Dielektričnost, dielektrične izgube, merjene pri 1 kHz, remanentna polarizacija in koercitivno polje teh plasti so 610, 0.015, 8 µC/cm2, in 80 kV/cm.
COBISS.SI-ID: 25198631
Homogene debele plasti svinčevega cirkonata titanata (PZT) smo pripravili z elektroforetskim nanosom za uporabo v visokofrekvenčnih ultrazvočnih pretvornikih. Delce PZT in PbO smo stabilizirali s poliakrilno kislino v etanolu in jih nanesli na podlago platiniziranega korunda pri konstantnem toku in jih po sušenju sintrali. Elektromehanske lastnosti smo optimizirali s 15 do 20 % poroznostjo v plasteh, kar smo dosegli s prilagojenim programom nanosa in sintranja. Z elektroforetskim nanosom smo pripravili plasti debeline približno 30 µm, relativne gostote približno 80 % in elektromehanskim sklopitvenim faktorjem po debelini približno 48 %. Na osnovi rezultatov zaključujemo, da so plasti, pripravljene z elektroforetskim nanosom, primerne za uporabo v učinkovitih ultrazvočnih pretvornikih pri frekvencah nad 40 MHz.
COBISS.SI-ID: 25227815