نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هادی پاپی
• محسن یزدان مهر
• حسین کریمی
• حسن احمدوند

مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی نوین، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

چکیده

تک­بلورهای فروالکتریک واهلش­گر خانوادۀ PMN-PT، پتانسیل زیادی برای به‌کارگیری در محرک­ها و مبدل­های الکتروآکوستیکی مبتنی بر مواد پیزوالکتریک دارند. در این مقاله، تک­بلور پیزوالکتریک Mn:PIN-PMN-PT با فرمول شیمیایی 24[Pb(Nb1/2In1/2)O3]-42[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-34PbTiO3 
آلاییده شده با 2% مولی Mn، با قطر 2 و طول 5 سانتی­متر، با استفاده از روش مذاب بریجمن عمودی رشد داده شد. نتایج پراش اشعۀ ایکس به روش‌های لاوه و XRD نشان داد که بلور به دست آمده به صورت تک­بلور یکدست و در راستای بلورین [001] رشد کرده است. دمای کوری نمونۀ تک بلور برابر با 150 درجه سانتی­گراد بود که با استفاده از اندازه­گیری منحنی ثابت دی­الکتریک بر حسب دما استخراج گردید. برازش داده­های منحنی ثابت دی­الکتریک با قانون کوری-وایس اصلاح شده، واهلش­گر بودن این تک­بلور را تایید کرد. نتایج اندازه­گیری حلقۀ پسماند دی­الکتریکی نشان داد که این تک­بلور دارای میدان وادارندگی  kV/cm 5/3 و قطبش الکتریکی اشباع µC/cm² 30 است. مقدار ضریب بار پیزوالکتریک (₃₃d) برای تک­بلور رشد داده شده، برابر با pC/N 1455 اندازه­گیری شد.

کلیدواژه‌ها

• تک‌بلور
• رشد بلور
• بریجمن
• پیزوالکتریک واهلش‌گر
• مبدل الکتروآکوستیکی

موضوعات

• تجربی

عنوان مقاله [English]

Crystal growth and structural and piezoelectric characterizations of relaxor ferroelectric Mn:PIN-PMN-PT

نویسندگان [English]

• Hadi Papi
• Mohsen Yazdanmehr
• Hossein Karimi
• Hassan Ahmadvand

Faculty of Applied science, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده [English]

The relaxor ferroelectric single crystals of PMN-PT family have great potential for applications in piezoelectric actuators and transducers. In this paper, Mn:PIN-PMN-PT piezoelectric single crystal with the chemical formula 24[Pb(Nb1/2In1/2)O3]-42[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-34PbTiO3 doped with 2 mol% Mn, with a diameter of 2 and a length of 5 cm was grown using the Bridgman method. The results of X-ray diffraction by the Lave and XRD methods showed that the obtained crystal was grown as a uniform single crystal along the [001] crystallographic direction. The Curie temperature of the single crystal sample was 150 °C, which was extracted by measuring the dielectric constant curve as a function of temperature. Fitting the dielectric constant curve data with the modified Curie-Weiss law confirmed the relaxor behavior of this single crystal. The results of the P-E loop measurement showed that this single crystal had a coercive field of 3.5 kV/cm and a saturation electric polarization of 30 µC/cm². The grown single crystal had a piezoelectric charge coefficient of 1455 pC/N.

کلیدواژه‌ها [English]

• Single Crystal
• Crystal Growth
• Bridgman
• Relaxor Piezoelectric
• ٍ Electroacoustic Transducer