Tytanian bizmutu sodu
Tytanian bizmutu sodu lub tlenek tytanu bizmutu sodu (NBT lub BNT) to stały nieorganiczny związek sodu , bizmutu , tytanu i tlenu o wzorze chemicznym Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 lub Bi 0,5 Na 0,5 TiO 3 . Związek ten przyjmuje strukturę perowskitu .
Synteza
Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 nie jest naturalnie występującym minerałem i opracowano kilka sposobów syntezy tego związku. Można go łatwo wytworzyć w reakcji w stanie stałym między Na 2 CO 3 , Bi 2 O 3 i TiO 2 w temperaturze około 850 °C.
Struktura
Dokładna struktura krystaliczna tytanianu bizmutu w temperaturze pokojowej jest przedmiotem dyskusji od kilku lat. Wczesne badania przeprowadzone w latach 60. XX wieku z wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej sugerowały, że Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 przyjmuje albo pseudosześcienną, albo romboedryczną strukturę krystaliczną . W 2010 roku na podstawie danych dyfrakcji rentgenowskiej monokryształu o wysokiej rozdzielczości zaproponowano strukturę jednoskośną ( grupa przestrzenna Cc). Podczas ogrzewania Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 przekształca się przy 533 ± 5 K w strukturę tetragonalną (grupa przestrzenna P4bm), a powyżej 793 ± 5 K w strukturę sześcienną (grupa przestrzenna Pm 3 m).
Właściwości fizyczne
Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 jest ferroelektrykiem relaksacyjnym . Zgłoszono, że jego optyczne pasmo wzbronione mieści się w zakresie 3,0–3,5 eV.
Aplikacje
Opracowano różne roztwory stałe z tetragonalnymi perowskitami ferroelektrycznymi , w tym BaTiO 3 , Bi 0,5 K 0,5 TiO 3 w celu uzyskania morfotropowych granic faz w celu zwiększenia właściwości piezoelektrycznych Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 . Niezwykle duży szczep generowany przez indukowaną polem przemianę fazową w roztworach stałych na bazie tytanianu bizmutu sodu skłonił naukowców do zbadania jego potencjału jako alternatywy dla tytanian cyrkonianu ołowiu do zastosowań w siłownikach .
Dalsza lektura
- Bezołowiowe piezoelektryki, wyd. Shashank Priya i Sahn Nahm, (2012), Springer-Verlag, Nowy Jork. doi : 10.1007/978-1-4419-9598-8 .