Publication

Temperature dependence of piezoelectric properties for relaxor-ferroelectric solid solutions undergoing a rhombohedral to tetragonal phase transition

Nava Setter, Dragan Damjanovic, Gilles Robert
1999
Journal Articles

Résumé

The piezoelectric properties of rhombohedral relaxor-ferroelectric compositions close to morphotropic phase boundary have been studied as a function of temperature. As they exhibit, upon heating, a rhombohedral to tetragonal phase transition the piezoelectric behavior changed with temperature. Large piezoelectric (d(33)) and coupling (k(33)) coefficients of 0.91 Pb(Zn1/3Nb2/3)O-3-0.09PbTiO(3) single crystals drop to usual ceramic values after crossing the transition. Intrinsic and reversible contributions to the piezoelectric response reach a maximum at transition for 0.50PNN-0.16PZ-0.34PT. The influence of poling temperature on extrinsic contributions through possible structural changes was demonstrated.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/bc3f88b6-b9f0-4b0e-a3b7-f0d5e249e9de

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Nava Setter, Dragan Damjanovic, Gilles Robert
1999
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Concepts associés (23)

Piézoélectricité

La piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.

PZT

Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.

Ferroélectricité

On appelle ferroélectricité la propriété selon laquelle un matériau possède une polarisation électrique à l'état spontané, polarisation qui peut être renversée par l'application d'un champ électrique extérieur. La signature d'un matériau ferroélectrique est le cycle d'hystérésis de la polarisation en fonction du champ électrique appliqué. Le préfixe ferro- fut emprunté au ferromagnétisme par analogie.

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