层状结构第二相增强 BiFeO3-BaTiO3陶瓷电阻率研究
层状结构第二相增强 BiFeO3-BaTiO3陶瓷电阻率研究
复制标题
DOI：
10.15541/jim20230167
复制
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
梁瑞虹
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
康文烁;郭晓杰;邹凯;赵祥永;周志勇;梁瑞虹
BiFeO3-BaTiO3(BF-BT)陶瓷兼具高居里温度和优异的压电性能，在高温压电传感器和驱动器方面具有广泛的应用前景。BF-BT 陶瓷在高温环境的电阻率较低，造成器件高温性能恶化甚至失效。因此，改善 BF-BT 陶瓷电阻性能是其应用前必须要解决的关键问题。作为一种铁酸盐，其电阻率很难通过掺杂改性等常规方法进行改善。.本研究首次在 BF-BT 陶瓷体系中发现一种电阻率异常升高的现象，并证实这与样品中的第二相 Bi25FeO40 有关。显.微结构分析表明，该第二相具有一种特殊的层状周期性结构，其中每三排原子构成一个周期，而缺陷大多集中在.其中一层原子当中。本研究采用传统固相法成功地制备出纯相的 Bi25FeO40，将其以外添加剂的形式加入到 0.7BF-.0.3BT 组分中，使基体组分在 300 ℃的电阻率从 1.03 MΩ·cm 提高到 4.33 MΩ·cm。此外，COMSOL 仿真模拟的结.果证实，通过引入该第二相可以将 0.67BF-0.33BT 组分电阻率提高一个数量级。根据能量过滤效应，这种特殊的结.构具有高能垒，可以阻碍载流子迁移从而提高 BF-BT 陶瓷电阻率。本工作为改善 BF-BT 陶瓷电阻率提供了一种切.实可行的方法