Investigación

 

Grain growth in polycrystalline Ba_0,5Sr_0,5TiO₃ ceramics prepared at different sintering times

 

S. García^a, J. Portelles^a, F. Martínez^a, R. Font^a, J.R. Quiñones^a y J.M. Siqueiros^b

 

^a Facultad de Física-IMRE, Universidad de la Habana, San Lázaro y L, 10400, CUBA.

^b Centro de Ciencias de la Materia Condensada, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 2681, Ensenada, Baja California 22800, MÉXICO.

 

Recibido el 7 de noviembre de 2001.
Aceptado el 22 de octubre de 2002.

 

Abstract

A grain size study based on the measurements of the maximum permittivity and the microstructure of samples of Sr_0,5Ba_0,5TiO₃ sintered at different time lengths at a fixed temperature is reported. A linear law of grain growth is found from the experimental results and properly described by the Johnson-Mehl-Avrami theory. The model predicts a zero nucleation rate.

Keywords: Grain size; sintering time; BST; dielectric permittivity.

 

Resumen

Se reportan los resultados de un estudio del comportamiento del tamaño de grano basado en medidas de permitividad dieléctrica máxima y en la microestructura de muestras de Sr_0,5Ba_0,5TiO₃ sinterizadas durante diferentes tiempos a temperatura fija. De los resultados experimentales se encuentra una ley lineal de crecimiento del grano con el tiempo de sinterizado descrita adecuadamente por la teoría de Johnson-Mehl-Avrami. El modelo predice una tasa cero de nucleación.

Descriptores: Tamaño de grano; tiempo de sinterizado; BST; permitividad dieléctrica.

 

PACS: 77.84.-s; 77.84.Dy; 81.35.+k; 81.40.-z

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Acknowledgments

This work was partially sponsored by CoNaCyT Proj. No. 26314E DGAPA Proj. No. IN115098. We thank I. Gradilla, G. Soto and E. Aparicio for their technical help. S. García thanks DGIA-UNAM for its financial support.

 

References

1. I. Kingon, S.K. Streiffer, C. Basceri, and S.R. Summerfelt, MRS Bulletin 21 (1996) 46.         [ Links ]

2. J.M. Siqueiros et al., Rev. Mex. Fís. 46 (2000) 113.         [ Links ]

3. O. Tikhomirov, H. Jiang, and J. Levy, Appl. Phys. Lett. 77 (2000) 2048.         [ Links ]

4. I. Boarasu, L. Pintilio, and M. Kosec, Appl. Phys. Lett 77 (2000) 2231.         [ Links ]

5. N. Ichinose and T. Ogiwara, Jpn. J. Appl. Phys. 34 (1995) 5198.         [ Links ]

6. S. Zafar et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 493 (1998) 15.         [ Links ]

7. C. Hubert et al., Mat. Res. Symp. Pro. 493 (1998) 69.         [ Links ]

8. L. Zhang, W.L. Zhong, and L.C. Wang, Solid State Commun. 107 (1998) 769.         [ Links ]

9. S. Nomura, J. Japn. Phy. Soc. 11 (1995) 924.         [ Links ]

10. H-Y Chang, K-S Liu, and I-N Lin, J. Europ. Ceram. Soc. 16 (1996) 63.         [ Links ]

11. G. Arlt, Ferroelectrics 104 (1990) 217.         [ Links ]

12. F.D. Morrison, D.C. Sinclair, and A.R. West, J. Appl. Phys. 86 (1999) 6355.         [ Links ]

13. S-H, Kim, H-W. Seon, J-G. Park, J-H. Park, and Y. Kim, Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) 4818.         [ Links ]

14. Y. Sato, H. Kanai, and Y. Yamashita, Jpn. J. Appl. Phys. 33 (1994) 1380.         [ Links ]

15. G. Arlt, J. Appl. Phys. 58 (1985) 1619.         [ Links ]

16. F. Wang et al., J. Mat. Res. 13 (1998) 1243.         [ Links ]

17. E.M. Lines and M. A. Glass (Clarendon Press, Oxford, 1977).

18. D.W. Kingery, K.H. Bowen, and R.D. Uhlmann (John Wiley & Sons, New York, 1976).

19. R.W. Cahn and P. Haansen, Physical Metallurgy, 4^th Edition. Vol 2 (North Holland. Amsterdam, 1996).         [ Links ]

20. J. Portelles, Obtención y Caracterización de Cerámicas con Transición de Fase Difusa, PhD Thesis, Facultad de Física, Universidad de La Habana, (1994).         [ Links ]

21. Landolt-Bornstein, "Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology", Vol. 16, Ferroelectrics and Related Substances, Subvolume a: Oxides, T. Mitsui, S. Nomura. Editors K.-H. Hellwege and A. M. Hellwege, (Springer-Verlag Berlin, Heildelberg, New York, 1981).         [ Links ]

22. D. Payne and E.L. Cross, Ceramic Microstructures (M.R. Fulrath and A.J. Park, Westview Press, 1977).         [ Links ]