सोडियम बिस्मथ टाइटेनेट

सोडियम विस्मुट टाइटेनेट या बिस्मथ सोडियम टाइटेनियम ऑक्साइड (एनबीटी या बीएनटी) Na के रासायनिक सूत्र के साथ सोडियम, बिस्मथ, टाइटेनियम और ऑक्सीजन का एक ठोस अकार्बनिक यौगिक है।_0.5के साथ_0.5TiO₃ या द्वि_0.5पहले से_0.5TiO₃. यह यौगिक पेरोसाइट संरचना को अपनाता है।

रचना

को_0.5के साथ_0.5TiO₃ प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला खनिज नहीं है और यौगिक प्राप्त करने के लिए कई संश्लेषण मार्ग विकसित किए गए हैं। इसे सोडियम कार्बोनेट | ना के बीच ठोस अवस्था प्रतिक्रिया द्वारा आसानी से तैयार किया जा सकता है₂सीओ₃, बिस्मथ ऑक्साइड | द्वि₂O₃और टाइटेनियम डाइऑक्साइड | टीआईओ₂लगभग 850 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर।

संरचना

सोडियम बिस्मथ टाइटेनेट की सटीक कमरे के तापमान की क्रिस्टल संरचना कई वर्षों से बहस का विषय रही है। 1960 के दशक में एक्स-रे विवर्तन का उपयोग करते हुए शुरुआती अध्ययनों ने ना का सुझाव दिया_0.5के साथ_0.5TiO₃ स्यूडो-क्यूबिक या एक Rhombohedral क्रिस्टल प्रणाली अपनाने के लिए।^[1] 2010 में, उच्च-रिज़ॉल्यूशन सिंगल-क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन डेटा के आधार पर, एक monoclinic संरचना (अंतरिक्ष समूह Cc) प्रस्तावित किया गया था। गर्म करने पर, ना_0.5के साथ_0.5TiO₃ 533 ± 5 K पर एक चतुष्कोणीय संरचना (अंतरिक्ष समूह P4bm) में और 793 ± 5 K से ऊपर घन संरचना (अंतरिक्ष समूह Pm) में परिवर्तित होता है3एम)।^[2]

भौतिक गुण

ना_0.5के साथ_0.5TiO₃ एक रिलैक्सर फेरोइलेक्ट्रिक है। इसके ऑप्टिकल बैंड गैप को 3.0–3.5 eV में बताया गया था।^[3]

अनुप्रयोग

BaTiO3|BaTiO सहित टेट्रागोनल फेरोइलेक्ट्रिक पर्कोव्साइट्स के साथ विभिन्न ठोस समाधान₃,^[4] के साथ_0.5K_0.5TiO₃^[5] ना के piezoelectric गुणों को बढ़ाने के लिए मॉर्फोट्रोपिक चरण सीमाओं को प्राप्त करने के लिए विकसित किया गया है_0.5के साथ_0.5TiO₃. सोडियम बिस्मथ टाइटेनेट-आधारित ठोस समाधानों में एक क्षेत्र-प्रेरित चरण संक्रमण द्वारा उत्पन्न असाधारण रूप से बड़े तनाव ने शोधकर्ताओं को एक्ट्यूएटर अनुप्रयोगों के लीड जिरकोनेट टाइटेनेट का नेतृत्व करने के विकल्प के रूप में इसकी क्षमता की जांच करने के लिए प्रेरित किया।^[6]

संदर्भ

↑ Smolenskii, G.; Isupov, V.; Agranovskaya, A.; Krainik, N. (1961). "जटिल संरचना के नए फेरोइलेक्ट्रिक्स।". Sov. Phys. Solid State. 2: 2651–2654.
↑ Zvirgzds, J.A.; Kapostin, P.P.; Zvirgzde, J.V.; Kruzina, T.V. (1982). "X-ray study of phase transitions in ferroelectric Na_0.5Bi_0.5TiO₃". Ferroelectrics. 40 (1): 75–77. Bibcode:1982Fer....40...75Z. doi:10.1080/00150198208210600.
↑ Bousquet, M.; Duclere, J.R.; Orhan, E.; Boulle, A.; Bachelet, C.; Champeaux, C (2010). "Optical properties of an epitaxial Na_0.5Bi_0.5TiO₃ thin film grown by laser ablation: Experimental approach and density functional theory calculations". J. Appl. Phys. 107 (10): 104107–104107–13. Bibcode:2010JAP...107j4107B. doi:10.1063/1.3400095.
↑ Takenaka, T.; Maruyama, K.-I.; Sakata, K. (1991). "(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃-BaTiO₃ system for lead-free piezoelectric ceramics". Jpn. J. Appl. Phys. Part 1. 30 (9S): 2236–2239. Bibcode:1991JaJAP..30.2236T. doi:10.1143/JJAP.30.2236. S2CID 124093028.
↑ Sasaki, A.; Chiba, T.; Mamiya, Y.; Otsuki, E. Dielectric and piezoelectric properties of (Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-(Bi_0.5K_0.5)TiO₃ systems. Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 1999, 38, 5564–5567.
↑ Reichmann, K.; Feteira, A., Li M. (2015). "पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के लिए बिस्मथ सोडियम टाइटेनेट आधारित सामग्री". Materials. 8 (12): 8467–8495. Bibcode:2015Mate....8.8467R. doi:10.3390/ma8125469. PMC 5458809. PMID 28793724.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

अग्रिम पठन

Lead-Free Piezoelectrics, Ed. Shashank Priya and Sahn Nahm,(2012), Springer-Verlag, New York. doi:10.1007/978-1-4419-9598-8.

[1] Smolenskii, G.; Isupov, V.; Agranovskaya, A.; Krainik, N. (1961). "जटिल संरचना के नए फेरोइलेक्ट्रिक्स।". Sov. Phys. Solid State. 2: 2651–2654.

[2] Zvirgzds, J.A.; Kapostin, P.P.; Zvirgzde, J.V.; Kruzina, T.V. (1982). "X-ray study of phase transitions in ferroelectric Na_0.5Bi_0.5TiO₃". Ferroelectrics. 40 (1): 75–77. Bibcode:1982Fer....40...75Z. doi:10.1080/00150198208210600.

[3] Bousquet, M.; Duclere, J.R.; Orhan, E.; Boulle, A.; Bachelet, C.; Champeaux, C (2010). "Optical properties of an epitaxial Na_0.5Bi_0.5TiO₃ thin film grown by laser ablation: Experimental approach and density functional theory calculations". J. Appl. Phys. 107 (10): 104107–104107–13. Bibcode:2010JAP...107j4107B. doi:10.1063/1.3400095.

[4] Takenaka, T.; Maruyama, K.-I.; Sakata, K. (1991). "(Bi_1/2Na_1/2)TiO₃-BaTiO₃ system for lead-free piezoelectric ceramics". Jpn. J. Appl. Phys. Part 1. 30 (9S): 2236–2239. Bibcode:1991JaJAP..30.2236T. doi:10.1143/JJAP.30.2236. S2CID 124093028.

[5] Sasaki, A.; Chiba, T.; Mamiya, Y.; Otsuki, E. Dielectric and piezoelectric properties of (Bi_0.5Na_0.5)TiO₃-(Bi_0.5K_0.5)TiO₃ systems. Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 1999, 38, 5564–5567.

[6] Reichmann, K.; Feteira, A., Li M. (2015). "पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के लिए बिस्मथ सोडियम टाइटेनेट आधारित सामग्री". Materials. 8 (12): 8467–8495. Bibcode:2015Mate....8.8467R. doi:10.3390/ma8125469. PMC 5458809. PMID 28793724.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

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