Study of the structural, ferroelectric and dielectric properties of BaTiO<inf>3</inf> co-doped with Sn⁴⁺ and Cr³⁺

Abstract:

En el presente trabajo se estudiaron los efectos del co-dopaje con Sn4+ y Cr3+ en las propiedades estructurales, ferroeléctricas y dieléctricas de BaSnxCryTi1-(x+y)O3. Los materiales se prepararon mediante una combinación de molienda mecánica de alta energía y reacciones en estado sólido. Los análisis de difracción de rayos X (DRX) y los refinamientos Rietveld confirmaron la presencia de únicamente la fase tetragonal tanto en la muestra de BT puro como en las dopadas. Los estudios realizados por microscopia electrónica de barrido revelaron que la microestructura de los materiales fabricados es altamente susceptible a la adición de ambos dopantes, provocando un refinamiento considerable de tamaño de grano. Por otro lado, el dopaje con los iones Sn4+ y Cr+3 demostró tener una fuerte influencia en las propiedades ferroeléctricas, como se observó mediante la contracción de los ciclos de histéresis ferroeléctrica. La adición de Sn4+ incrementó los valores de polarización remanente y máxima, mientras que el dopaje con Cr3+ promovió el efecto contrario. El co-dopaje con Sn4+ y Cr3+ dio como resultado un valor máximo de almacenamiento de energía de 0,2574 J/cm3 con una eficiencia de 65%, superando los valores de BT puro. La permitividad relativa de las muestras dopadas se mantuvo en valores de -1000, mostrando un decremento mínimo en comparación a la permitividad del BT puro.

Año de publicación:

2022

Keywords:

• structural properties
• Co-doping
• Ferroelectric properties
• Dielectric properties

Fuente:

scopus