Tytuł pozycji:
Influence of Bismuth Content on Complex Immittance Characteristics of Pressureless Sintered BiNbO4 Ceramics
Goal of the present research was to study immittance properties of BiNbO4 ceramics fabricated by the solid state reaction route followed by pressureless sintering. Four sets of samples were examined, namely the one fabricated from the stoichiometric mixture of oxides, viz. Bi2 O3 and Nb2 O5 as well as the ones with an excess of 3%, 5% and 10% by mole of Bi2 O3. The immittance properties were studied by impedance spectroscopy. Measurements were carried out within the frequency range ν =20Hz-1MHz and temperature range T =RT-550°C. The Kramers-Kronig data validation test was employed in the impedance data analysis. It was found that complex impedance first increases with an increase in Bi2 O3 content and decreases for 10mol% excess of Bi2 O3. Two relaxation phenomena manifested themselves at elevated temperature (T>267°C) within the measuring frequency range. The conductivity relaxation phenomenon (M″(ν) spectra) took place at higher frequency than the phenomenon with dominant resistive component (Z″(ν) spectra).
Celem niniejszej pracy było zbadanie właściwości immitancyjnych ceramiki BiNbO4 wytworzonej metodą reakcji w fazie stałej i spiekania swobodnego. Badaniom poddano cztery zestawy próbek wytworzonych ze stechiometrycznej mieszaniny tlenków Bi2 O3 i Nb2O5 oraz mieszaniny zawierajacej nadmiar Bi2 O3 w ilości 3, 5 i 10% molowych. Badania przeprowadzono z zastosowaniem spektroskopii impedancyjnej. Pomiary dokonano w zakresie częstotliwości ν =20Hz-1MHz i temperatury T =RT-550°C. Do analizy zgodności danych pomiarowych zastosowano test Kramersa-Kroniga. Stwierdzono, że ze wzrostem zawartości Bi2 O3 w mieszaninie do 5% molowych wzrasta impedancja próbek, która dla 10% molowych maleje poniżej wartości zarejestrowanej dla BiNbO4 bez nadmiaru Bi2 O3. Zaobserwowano obecność dwóch procesów relaksacyjnych w temperaturze T>267°C. Stwierdzono, że zjawisko relaksacji przewodnictwa (widma M″(ν)) zachodzi w wyższej częstotliwości niż zjawisko z dominującą składową rezystywną (widma Z″(ν)).
The present research has been supported by Polish National Science Centre (NCN) from the funds for science in 2011-2014 as a research project N N507 218540.
