Temperature and E-Poling Evolution of Structural, Vibrational, Dielectric, and Ferroelectric Properties of Ba1−xSrxTiO3 Ceramics (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.45)
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Le résumé fourni par la source
Lead-free Ba1−xSrxTiO3 (BST) (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.45) ceramics were successfully prepared via the solid-state reaction route. A pure perovskite crystalline structure was identified for all compositions by X-ray diffraction analysis. The basic phase transition temperatures in these ceramics were studied over a wide temperature range. A change in symmetry from a tetragonal to cubic phase was detected, which was further proven by phonon anomalies in composition/temperature-dependent Raman spectra. The incorporation of Sr2+ into BaTiO3 (BT) lead to a shift in the phase transitions to lower temperatures, suppressing the ferroelectric properties and inducing relaxor-like behavior. Therefore, it was reasonable to suppose that the materials progressively lack long-range ordering. The initial second-harmonic generation (SHG) measurements demonstrated that the cubic phase of BST ceramics is not purely centrosymmetric over a wide temperature interval. We discussed the possible origin of the observed effects, and showed that electric field poling seems to reconstruct the structural ordering destroyed by the introduction of Sr2+ to BT. In the first approximation, substitution of Sr for larger Ba simply reduced the space for the off-central shift in Ti in the lattice and hence the domain polarization. A-site cation ordering in BST and its influence on the density of electronic states were also explored. The effect of doping with strontium ions in the BST compound on the density of electronic states was investigated using ab initio methods. As the calculations showed, doping BT with Sr2+ atoms led to an increase in the bandgap. The proposed calculations will also be used in the subsequent search for materials optimal for applications in photovoltaics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Temperature and E-Poling Evolution of Structural, Vibrational, Dielectric, and Ferroelectric Properties of Ba1−xSrxTiO3 Ceramics (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.45)
- Date Crossref
- 20/09/2023
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Agriculture in Krakow Department of Mechanical Engineering and Agrophysics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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AGH University of Krakow pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Jagiellonian University Astronomical Observatory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Solid State Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Latvia Institute of Solid State Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Exact & Natural Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Pedagogical University Institute of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Energy and Fuels Department of Hydrogen Energy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Materials Science and Ceramics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Computer Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Mechanical Engineering and Agrophysics — University of Agriculture in Krakow, Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie et Institute of Physics, avec 9 autres affiliations.
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