Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 64, Issue: 4, 2012
  • pp: 530-535

download: article (PL)

Synthesis, structure and dielectric properties of Bi1−xNdxFeO3

Abstract (EN)

In the present research, Bi1−xNdxFeO3 ceramics was synthesized by the standard solid-state reaction method from the mixture of oxides, followed by free sintering at temperature T = 1000°C. Investigation of crystal structure, dielectric properties of the diamagnetically substituted Bi1−xNdxFeO3 samples has been carried out. Stoichiometric mixture of the powders was thermally analysed with Netzsch STA-409 system so parameters of the thermal treatment were determined. Bi1−xNdxFeO3 ceramics was studied in terms of its chemical composition (EDS), crystalline structure (XRD), microstructure (SEM) and dielectric properties over a range of frequency (20 Hz – 1 MHz) at room temperature. Dielectric properties has been studied by impedance spectroscopy. It was found that chemical composition of the ceramic samples corresponds well to the initial stoichiometry of the ceramic powders. It was found that an increase in Nd content (x) caused a decrease in the average size of the ceramic grains. Crystalline structure of Bi1−xNdxFeO3 ceramics for x ≤ 0.2 has been described by rhombohedral symmetry whereas for x ≥ 0.3 by orthorhombic symmetry.

Keywords (EN): BiFeO3 ceramics, Impedance spectroscopy, Ceramics

Synteza, struktura i właściwości dielektryczne Bi1-xNdxFeO3

Dzik J., Bernard H., Osińska K., Lisińska-Czekaj A., Czekaj D.

Abstract (PL)

W niniejszej pracy przedstawiono rezultaty badań poświęconych wytwarzaniu i charakterystyce właściwości ceramiki Bi1−xNdxFeO3 (x = 0,1-0,4). W oparciu o różnicową analizę termiczną (DTA) i termograwimetryczną (TG/DTG) dobrano warunki obróbki cieplnej stechiometrycznej mieszaniny tlenków wyjściowych (Bi2O3, Fe2O3 i Nd2O3). Morfologię przełomu wytworzonej ceramiki Bi1−xNdxFeO3 obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości x neodymu, zmniejsza się średnia wielkość ziarna. Analizę składu chemicznego przeprowadzono metodą spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDS). Ustalono, że zastosowane warunki obróbki termicznej ceramiki pozwoliły na zachowanie stechiometrii składu chemicznego. Strukturę krystaliczną ceramiki badano metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Stwierdzono, że strukturę krystaliczną Bi1−xNdxFeO3 dla x ≤ 0,2 można opisać symetrią romboedryczną, natomiast dla x ≥ 0,3 – symetrią rombową. Właściwości dielektryczne badano metodą spektroskopii impedancyjnej w zakresie częstotliwości f = 20 Hz do f = 1 MHz w temperaturze pokojowej. Zaproponowano elektryczny obwód równoważny odpowiadający zachowaniu się obiektu rzeczywistego.

Keywords (PL): BiFeO3, spektroskopia impedancyjna, ceramika

return…