Cerámicas piezoeléctricas de niobato de potasio-sodio dopadas

Abstract

"En el desarrollo de nuevos materiales piezoeléctricos libres de plomo la solución sólida niobato de potasio y sodio (K0.5Na0.5NbO3 o KNN) ha demostrado tener excelentes propiedades eléctricas comparadas con las presentadas en composiciones comerciales basadas en el Pb(Ti,Zr)O3 (PZT). La adición de dopantes en los sitios A y B de la perovskita mejora las propiedades piezoeléctricas y ferroeléctricas. Esta característica resulta de la coexistencia de diferentes estructuras cristalinas (romboédrica y tetragonal), situándose en la región de una transición polimórfica (PPT). Esta coexistencia de fases promueve una reorientación más fácil de los dominios a través del proceso de polarización. Es por esta razón que los materiales electrocerámicos tipo KNN son candidatos óptimos para la generación de diferentes dispositivos electrónicos, principalmente micro-generadores de energía y sensores. [1, 2, 3, 4, 5] En este trabajo se reporta el estudio de las soluciones sólidas (1-x[(K0.48Na0.52)0.95Li0.05Nb0.95Sb0.05O3]- xBa0.5(Bi0.5Na0.5)0.5ZrO3 [(1-x)KNLNS-(x)BBNZ, con x =0, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045 y 0.05] sintetizadas por el método convencional de estado sólido. La caracterización cristalográfica y estructural se realizó mediante difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia Raman, respectivamente. Las propiedades eléctricas de los materiales sinterizados fueron analizadas a diferentes temperaturas y frecuencias. El cálculo de los parámetros piezoeléctricos se realizó usando espectroscopia de impedancias."