Artículo
Evolution of the crystalline structure in (Bi0.5Na0.5)1-xBa x TiO3 thin films around the Morphotropic Phase Boundary
Autor/es | Pérez Mezcua, Dulce
Calzada, M.L. Bretos Ullívarri, Iñigo Ricote, Jesús Chateigner, Daniel Escobar-Galindo, Ramón Jiménez Rioboo, Ricardo Sirera Bejarano, Rafael |
Departamento | Universidad de Sevilla. Departamento de Física Aplicada I |
Fecha de publicación | 2014 |
Fecha de depósito | 2023-06-19 |
Publicado en |
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Resumen | (Bi0.5Na0.5)1-xBax TiO3 (BNBT), which exhibits compositions for the morphotropic phase boundary (MPB) where exist an intimate coexistence of the rhombohedral and tetragonal structures, is being considered as promising ... (Bi0.5Na0.5)1-xBax TiO3 (BNBT), which exhibits compositions for the morphotropic phase boundary (MPB) where exist an intimate coexistence of the rhombohedral and tetragonal structures, is being considered as promising lead-free alternative to the well known Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT). In this work, BNBT thin films were fabricated by chemical solution deposition (CSD) with a wide range of compositions (x~0.050-0.150) onto Pt/TiO2 /SiO2 /(100)Si substrates. Structural studies by X-ray diffraction (λCu~1.5406 Å) using a four-circle goniometer were carried out to determine the crystalline structure of the films. Rietveld analysis of the experimental X-ray patterns showed different volume fractions of the rhombohedral and tetragonal phases as a function of the Ba2+ content and the coexistence of both phases, characteristic of a MPB region, for x∼0.055-0.080. Finally, Rutherford backscattering experiments (RBS) were performed to determine the compositional profile of the films. This study revealed a homogenous composition of the BNBT films with abrupt film/substrate interfaces. El (Bi0.5Na0.5)1-xBax TiO3 (BNBT), considerado un posible candidato sin plomo para substituir al Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT), presenta una frontera de fase morfotrópica donde se da la coexistencia de las estructuras tetragonal ... El (Bi0.5Na0.5)1-xBax TiO3 (BNBT), considerado un posible candidato sin plomo para substituir al Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT), presenta una frontera de fase morfotrópica donde se da la coexistencia de las estructuras tetragonal y romboédrica. En este trabajo, se han fabricado láminas delgadas de BNBT por depósito químico de disoluciones (CSD) con composiciones comprendidas entre x~ 0.050 y x~ 0.150 sobre substratos de Pt/TiO2/SiO2/(100)Si. En dichas láminas se ha llevado a cabo un estudio estructural empleando difracción de rayos X (DRX) (λCu~1.5406 Å) y un goniómetro de cuatro círculos. El análisis Rietveld de los patrones experimentales de DRX mostró: i) diferentes fracciones volumétricas para las fases romboédrica y tetragonal, en función del contenido de Ba2+ ii) la coexistencia de ambas estructuras, característico de una región MPB, para composiciones con x∼0.055-0.080. Finalmente, se determinó el perfil composicional de las láminas de BNBT por espectroscopía de retrodispersión Rutherford (RBS). Este estudio demostró que las láminas de BNBT presentan una composición homogénea e intercaras abruptas lámina/substrato. |
Cita | Pérez Mezcua, D., Calzada, M.L., Bretos Ullívarri, I., Ricote, J., Chateigner, D., Escobar-Galindo, R.,...,Sirera Bejarano, R. (2014). Evolution of the crystalline structure in (Bi0.5Na0.5)1-xBa x TiO3 thin films around the Morphotropic Phase Boundary. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 53 (1), 21-26. https://doi.org/10.3989/cyv.32014. |
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