Dielectric investigations of polycrystalline samarium bismuth ferrite ceramic

Abstract

Results of broadband dielectric investigations of samarium doped bismuth ferrite ceramics are presented in wide temperature range (20–800 K). At temperatures higher than 400 K, the dielectric properties of samarium bismuth ferrite ceramics are governed by Maxwell-Wagner relaxation and electrical conductivity. The DC conductivity increases and activation energy decreases with samarium concentration. In samarium doped bismuth ferrite, the ferroelectric phase transition temperature decreases with samarium concentration and finally no ferroelectric order is observed at x = 0.2. At lower temperatures, the dielectric properties of ferroelectric samarium doped bismuth ferrite are governed by ferroelectric domains dynamics. Ceramics with x = 0.2 exhibit the relaxor-like behaviour.

Dielectric properties and ac conductivities of Bi1−xSmxFeO3 ceramics

“…Low resistivity as well as high leakage current worsens its ferroelectric properties. Most authors attribute a deterioration in the electrical properties of BFO to non-stoichiometric oxygen deficiency [3,4], as well as the presence of concomitant phases [5].…”

Dielectric properties and heat capacity of nanostructured ceramics Bi1–xSmxFeO3

“…Поляризация заряда на границах зерен может индуцировать в ферритах частотные изменения диэлектрической проницаемости, которые можно объяснить моделью Максвелла-Вагнера. По мере увеличения частоты вследствие инерционности релаксационных процессов с участием носителей вблизи структурных неоднородностей вклад миграционной поляризации так же, как и процес- сов сегнетоэлектрических доменных переключений [7], постепенно будет снижаться. В результате межфазная и ориентационная поляризации для диэлектрической проницаемости эффективны на низких частотах, а электронная и ионная поляризации эффективны на более высоких частотах.…”

Структура и диэлектрические свойства наноструктурированной керамики Bi-=SUB=-1-x-=/SUB=-Sm-=SUB=-x-=/SUB=-FeO-=SUB=-3-=/SUB=-

“…Следовательно, одной из вероятных причин высоких значений ε ′ у образцов с большей концентрации Sm, особенно в области низких частот, является Максвелл−Вагнеровская релаксация пространственных зарядов, накапливающихся на границах зерен. С ростом частоты вклад межфазной поляризации, также как и процессов сегнетоэлектрических доменных переключений [21], постепенно снижается вследствие релаксационных процессов.…”