Научный руководитель: д. ф.-м. н., проф. Политова Е.Д. (НИФХИ), куратор — Колясников О.В.
Возможности улучшения функциональных свойств широко используемых оксидных перовскитоподобных материалов, а также необходимость решения экологических проблем стимулируют исследования бессвинцовых оксидов на основе титаната натрия-висмута (Na0,5Bi0,5)TiO3 (NBT).
В данной работе изучены фазообразование, особенности структуры и диэлектрические свойства керамик (Na0,5+xBi0,5)TiO3 (I) и (Na0,5Bi0,5-x)TiO3 (II)
(x = 0 – 0,1) с целью регулирования стехиометрии и диэлектрических свойств.
Керамические образцы получали методом твердофазного синтеза двукратным обжигом при T1=1073 K и T2=1373 – 1473 K, используя Na2CO3 «чда», Bi2O3 и TiO2 «осч».
Фазовый состав, параметры структуры и свойства керамик исследовали методами рентгенофазового анализа (РФА), сканирующей электронной микроскопии, диэлектрической спектроскопии и методом генерации второй гармоники лазерного излучения (ГВГ).
Согласно данным РФА, плотные однофазные образцы были получены после обжига образцов при T2. В результате диэлектрических измерений выявлены фазовые переходы, сопровождающиеся скачками при температурах вблизи ~400 К и максимумами при Tm ~600 К на температурных зависимостях диэлектрической проницаемости. Фазовые переходы при ~400 K демонстрируют выраженное релаксорное поведение, указывающее на присутствие полярных областей в неполярной матрице.
Сделано заключение о том, что ромбоэдрическое искажение решетки, уменьшающееся с дефицитом Na, определеяет изменение функциональных параметров керамик. Это подтверждается данными ГВГ: при повышении отношения Na/Bi наблюдается значительное повышение интенсивности сигнала ГВГ q = I2w/I2w(SiO2) от q ~10 при Na/Bi < 1,05 до q ~130 при Na/Bi > 1,2, что свидетельствует об улучшении сегнето- и диэлектрических свойств изученных керамик.