Na0.5Bi0.5TiO3–K0.5Bi0.5TiO3 (NBT-KBT) system: A structural and electrical study

Abstract

The study of the Na0.5Bi0.5TiO3–K0.5Bio0.5TiO3 (NBT-KBT) system was carried out using X-ray diffraction and dielectric measurements. The limits of rhombohedral and orthorhombic solid solutions were determined, as well as the evolution of their lattice parameters as a function of composition and temperature. Dielectric permittivity measurements in a wide frequency range between 20 and 800°C showed that all materials are ferroelectric at room temperature and exhibit a diffuse, probably second-order phase transition from the ferroelectric to the paraelectric state. Several peculiar compositions showed the best piezoelectric characteristics for this type of ceramic materials. L'étude du système Na0.5Bi0.5TiO3–K0.5Bi0.5TiO3 (NBT-KBT) a été réalisée par diffraction X et mesures diélectriques. Les limites des solutions solides de symétrie rhomboédrique et orthorhombique ainsi que les évolutions des paramètres de maille en fonction de la composition et de la température ont été déterminées. Les mesures de permittivité diélectrique effectuées dans une large gamme de fréquence entre 20 et 800°C ont montré que tous ces matériaux sont ferroélectriques à la température ambiante. Ils présentent une transition de phase diffuse, probablement du deuxième ordre de l'état ferroélectrique vers l'état paraélectrique. Quelques compositions particulières présentent des caractéristiques piézoélectriques dignes d'intérět.