Исследования физических свойств и электрокалорического эффекта в нано- и микрокерамике BaTiO3
Карташев А.В.1,2, Бондарев В.С.1,3, Флёров И.Н.1,3, Горев М.В.1,3, Погорельцев Е.И.1,3, Шабанов А.В.1, Молокеев М.С.1,3, Guillemet-Fritsch S.4, Раевский И.П.5
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, Красноярск, Россия
3Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
4CIRIMAT, Universit de Toulouse Toulouse, France
5Научно-исследовательский институт физики, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
Email: akartashev@yandex.ru
Выставление онлайн: 20 мая 2019 г.
Выполнены исследования теплоемкости, теплового расширения, диэлектрической проницаемости и электрокалорического эффекта (ЭКЭ) в объемных образцах BaTiO3 (BT) в виде нано(nBT-500 nm)- и микро(mBT-1200 nm)-керамик, приготовленных соответственно плазменным методом Spark Plasma Sintering и твердофазным методом. Размерный эффект в значительной мере проявился в подавлении аномалий теплоемкости и теплового расширения, в изменении температур и энтропий фазовых переходов, диэлектрической проницаемости и уменьшении максимальной величины интенсивного ЭКЭ: nBT - Delta TmaxAD=29 mK (E=2.0 kV/cm), mBT - Delta TmaxAD=70 mK (E= 2.5 kV/cm). Рост проводимости при температурах выше 360 К приводит к значительному необратимому нагреву образцов за счет выделения джоулева тепла под электрическим полем, которое преобладает над ЭКЭ.
- Y. Liu, J.F. Scott, B. Dkhil. Appl. Phys. Rev. 3, 031102 (2016)
- Y. Liu, J.F. Scott, B. Dkhil. Appl. Mater. 4, 064109 (2016)
- H. Khassaf, T. Patel, P. Alpay. J. Appl. Phys. 121, 144102 (2017)
- Y.V. Sinyavski, G.E. Lugansky, N.D. Pashov. Cryogenics 32, 28 (1992)
- S.G. Lu, B. Rov zic, Q.M. Zhang, Z. Kutnjak, R. Pirc, M. Lin. Appl. Phys. Lett. 97, 2291 (2010)
- X. Hao, Z. Yue, J. Xu, S. An, C.-W. Nan. J. Appl. Phys. 110, 064109 (2011)
- D. Saranaya, A.R. Chaudhuri, J. Parui, S.B. Krupanidhi. Bull. Mater. Sci. 32, 259 (2009)
- A.S. Mischenko, Q.M. Zhang, J.F. Scott, R.W. Whatmore, N.D. Mathur. Science 311, 1270 (2006)
- S. Kar-Narayan, N.D. Mathur. J. Phys. D 43, 032002 (2010)
- N.A.S. Smith, M.K. Rokosz, T.M. Correia. J. Appl. Phys. 116, 044511 (2014)
- X. Moya, E. Stern-Taulats, S. Crossley, D. Gonzolez-Alonso, S. Kar-Narayan, A. Planes, L. Manosa, N.D. Mathur. Adv. Mater. 25, 1360 (2013)
- M. Valant, A.-K. Axelsson, F. Goupil, N.M. Alford. Mater. Chem. Phys. 136, 277 (2012)
- D.-H. Kim, W.-S. Um, H.-G. Kim. J. Mater. Res. 11, 2002 (1996)
- T. Tunkasiri, G. Rujijanagul. J. Mater. Sci. Lett. 15, 1767 (1996)
- C. Neusel, G.A. Schneider. J. Mech. Phys. Solids 63, 201 (2014)
- Z. Zhao, V. Buscaglia, M. Viviani, M.T. Buscaglia, L. Mitoseriu, A. Testino, M. Nygren, M. Joknsson, P. Nanni. Phys. Rev. B 70, 024107 (2004)
- S. Lin, T. Lu, C. Jin, X. Wang. Phys. Rev. B 74, 134115 (2006)
- B.A. Strukov, S.T. Davitadze, S.N. Kravchun, S.A. Taraskin, M. Golyzman, V.V. Lemanov, S.G. Shulman. J. Phys.: Condens. Matter 15, 4331 (2003)
- Z. Valdez-Nava, S. Guillemet-Fritsch, C. Tenailleau, T. Lebey, B. Durand, J.Y. Chane-Ching. J. Electroceram. 22, 238 (2009)
- Bruker AXS TOPAS V4: General profile and structure analysis software for powder diffraction data. User's Manual (2008)
- G.H. Kwei, A.C. Lawson, S.J.L. Billinge, S.W. Cheong. J. Phys. Chem. 97, 2368 (1993)
- A.V. Kartashev, I.N. Flerov, N.V. Volkov, K.A. Sablina, Phys. Solid State 50, 2115 (2008)
- C. Voisin, S. Guillemet-Fritsch, P. Dufour, C. Tenailleau, H. Han, J.C. Nino. Int. J. Appl. Ceram. Technol. 10, E122 (2013)
- H. Han, C. Voisin, S. Guillemet-Fritsch, P. Dufour, C. Tenailleau, C. Turner, J.C. Nino. J. Appl. Phys. 113, 024102 (2013)
- M.A. Subramanian, D. Li, N. Duan, B.A. Reisner, A.W. Sleight. J. Solid State Chem. 151, 323 (2000)
- T. Takeuchi, E.B. Etourne, M. Tabuchi, H. Kageyama, Y. Kobayashi, A. Coast, F. Morrison, D.C. Sinclair, A.R. West. J. Matter. Sci. 34, 917 (1999)
- M. Legallais, S. Fourcade, U.-C. Chung, D. Michau, M. Maglione, F. Mauvy, C. Elissalde. J. Eur. Ceram. Soc. 38, 543 (2018)
- Y. He. Thermochim. Acta 419, 135 (2004)
- V. Mueller, L. Jager, H. Beige, H.-P. Abicht, T. Muller. Solid State Commun. 129, 757 (2004)
- B.A. Strukov, S.T. Davitadze, V.V. Lemanov, S.G. Shulman, Y. Uesu, S. Asanuma. Ferroelectrics 347, 179 (2007)
- S. Kallaev, Z. Omarov, A. Bakmaev, K. Abdulvakhidov. Phys. Solid State 55, 1095 (2013)
- S.F. Karmanenko, O.V. Pakhomov, A.M. Prudan, A.S. Starkov, A. Eskov. J. Eur. Ceram. Soc. 27, 3109 (2007)
- G. Suchaneck, G. Gerlach. Ferroelectrics 516, 1 (2017)
- V. Bondarev, E. Mikhaleva, I. Flerov, M. Gorev. Phys. Solid State 59, 1118 (2017)
- V. Bondarev, I. Flerov, M. Gorev, E. Pogoreltsev, M. Molokeev, E. Mikhaleva, A. Shabanov, A. Es'kov. Scripta Mater. 146, 51 (2018)
- I. Flerov, E. Mikhaleva. Phys. Solid State 50, 478 (2008)
- X. Guo, C. Pithan, C. Ohly, C.-L. Jia, J. Dornseiffer, F.-H. Haegel, R. Waser. Appl. Phys. Lett. 86, 082110 (2005)
- A.I. Karchevskii. Sov. Phys. 3, 2249 (1962)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
