Caracterización eléctrica del Bi0.5Na0.5TiO3 obtenido por molienda de alta energía

• Betancourt-Cantera, Luis Gerardo ^[1] ; Bolarín-Miró, Ana María ^[1] ; Sánchez-De-Jesús, Félix ^[1] ; Cortés-Escobedo, Claudia Alicia ^[2] ; Rosales-González, Omar ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     México

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI, ISSN-e 2007-6363, Vol. 12, Nº. 23, 2024 (Ejemplar dedicado a: January - June), págs. 82-85
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Electrical characterization of Bi0.5Na0.5TiO3 obtained by high-energy milling
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    El bismuto sodio titanato (Bi0.5Na0.5TiO3) es un cerámico que ha captado la atención en los últimos años debido a sus propiedades piezoeléctricas y su composición libre de plomo. Estas características lo han posicionado como alternativa para sustituir materiales piezoeléctricos basados en plomo, los cuales son altamente contaminantes. En este trabajo se analizan las propiedades eléctricas, dieléctricas y estructurales del potencial piezoeléctrico Bi0.5Na0.5TiO3, el cual fue obtenido por molienda de alta energía durante 5 h y sinterizado a baja temperatura (900°C). Los resultados obtenidos por difracción de rayos X confirman la obtención del compuesto monofásico Bi0.5Na0.5TiO3 con estructura rombohedral. En tanto, las propiedades dieléctricas exhiben valores de permitividad (465 a 419) altamente estables a altas frecuencias con bajas perdidas dieléctricas. Las curvas de polarización eléctrica denotan un comportamiento característico de un ferroeléctrico duro, con un campo coercitivo significativamente grande de 50 kV/cm y una polarización de saturación de 25.7 µC/cm2.

  • English

    The bismuth sodium titanate (Bi0.5Na0.5TiO3) has gained attention recently due to its piezoelectric properties and lead-free composition. These attributes position it as a promising alternative to replace lead-based piezoelectric materials, known for their high environmental impact. This study delves into the electrical, dielectric, and structural characteristics of Bi0.5Na0.5TiO3 as a potential piezoelectric material. The Bi0.5Na0.5TiO3 was synthesized via high-energy milling followed by low-temperature sintering at 900°C. X-ray diffraction analysis confirms the formation of a single-phase Bi0.5Na0.5TiO3 compound with a rhombohedral structure. The dielectric properties display stable permittivity values (ranging from 465 to 419) at high frequencies, accompanied by minimal dielectric losses. Electric polarization curves reveal typical behavior of a hard ferroelectric material, featuring a notably high coercive field of 50 kV/cm and a saturation polarization of 25.7 µC/cm2.