We report the electric-field-induced ferroelectric (FEIN) to antiferroelectric (AFE) phase transition that is tuned by the poling temperatures in 0.89Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3-0.05K0.5Na0.5NbO3 (0.89BNT-0.06BT-0.05KNN) ceramics. Phase transition and pyroelectric behaviors of the ceramics were investigated as functions of temperature and electric field. Pyroelectric coefficient peaks of (3 ∼ 6.5) × 10−8 C cm−2 K−1 are detected at about 10 °C above the poling temperatures for the samples poled at different temperatures. The poling temperature tuned pyroelectric behaviors are attributed to the FEIN to AFE phase transition when the temperature increases.

1.
B.
Chu
,
X.
Zhou
,
K.
Ren
,
B.
Neese
,
M.
Lin
,
Q.
Wang
,
F.
Bauer
, and
Q. M.
Zhang
,
Science
313
,
334
(
2006
).
2.
J. Y.
Li
,
L.
Zhang
, and
S.
Ducharme
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
132901
(
2007
).
3.
N. K.
Karan
,
J. J.
Saavedra-Arias
,
M.
Perez
,
R.
Thomas
, and
R. S.
Katiyar
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
012903
(
2008
).
4.
X. F.
Chen
,
H. L.
Zhang
,
F.
Cao
,
G. S.
Wang
,
X. L.
Dong
,
Y.
Gu
,
H. L.
He
, and
Y. S.
Liu
,
J. Appl. Phys.
106
,
034105
(
2009
).
5.
H.
Ogihara
,
C. A.
Randall
, and
S.
Trolier-Mckinstry
,
J. Am. Ceram. Soc.
92
,
1719
(
2009
).
6.
Q. M.
Zhang
,
L.
Wang
,
J.
Luo
,
Q.
Tang
, and
J.
Du
,
J. Am. Ceram. Soc.
92
,
1871
(
2009
).
7.
X. F.
Chen
,
X. L.
Dong
,
G. S.
Wang
,
F.
Cao
, and
Y. L.
Wang
,
Ferroelectrics
363
,
56
(
2008
).
8.
I.
Burn
and
D.
Smyth
,
J. Mater. Sci.
7
,
339
(
1972
).
9.
S. T.
Zhang
,
A. B.
Kounga
,
W.
Jo
,
C.
Jamin
,
K.
Seifert
,
T.
Granzow
,
J.
Rödel
, and
D.
Damjanovic
,
Adv. Mater.
21
,
4716
(
2009
).
10.
S. T.
Zhang
,
A. B.
Kounga
,
E.
Aulbach
,
T.
Granzow
,
W.
Jo
,
H. J.
Kleebe
, and
J.
Rödel
,
J. Appl. Phys.
103
,
034107
(
2008
).
11.
S. T.
Zhang
,
A. B.
Kounga
,
E.
Aulbach
,
W.
Jo
,
T.
Granzow
,
H.
Ehrenberg
, and
J.
Rödel
,
J. Appl. Phys.
103
,
034108
(
2008
).
12.
R.
Dittmer
,
W.
Jo
,
D.
Damjanovic
, and
J.
Rödel
,
J. Appl. Phys.
109
,
034107
(
2011
).
13.
F.
Gao
,
X. L.
Dong
,
C. L.
Mao
,
W.
Liu
,
H. L.
Zhang
,
L. H.
Yang
,
F.
Cao
, and
G. S.
Wang
, “
Energy-Storage Properties of 0.89Bi0.5Na0.5TiO3–0.06BaTiO3–0.05K0.5Na0.5NbO3 Lead-Free Anti-ferroelectric Ceramics
,”
J. Am. Ceram. Soc.
(in press).
14.
G.
Roberta
,
D.
Damjanovica
, and
N.
Setter
,
Ferroelectrics
224
,
97
(
1999
).
15.
Z. Y.
Feng
,
X. Y.
Zhao
, and
H. S.
Luo
,
Mater. Res. Bull.
41
,
1133
(
2006
).
16.
E.
Dul’kin
,
E.
Mojaev
,
M.
Roth
,
W.
Jo
, and
T.
Granzow
,
Scr. Mater.
60
,
251
(
2009
).
17.
J.
Kling
,
X.
Tan
,
W.
Jo
,
H. J.
Kleebe
,
H.
Fuess
, and
J.
Rödel
,
J. Am. Ceram. Soc.
93
,
2452
(
2010
).
18.
M.
Hinterstein
,
M.
Knapp
,
M.
Hölzel
,
W.
Jo
,
A.
Cervellino
,
H.
Ehrenberg
, and
H.
Fuess
,
J. Appl. Crystallogr.
43
,
1314
(
2010
).
19.
H. L.
Zhang
,
X. F.
Chen
,
F.
Cao
,
G. S.
Wang
,
X. L.
Dong
,
Y.
Gu
, and
Y. S.
Liu
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
252902
(
2009
).
20.
Y. P.
Guo
and
M. Y.
Gu
,
J. Am. Ceram. Soc.
94
,
1350
(
2011
).
21.
W.
Liu
,
G. S.
Wang
,
S.
Cao
,
C. L.
Mao
,
C. H.
Yao
,
F.
Cao
, and
X. L.
Dong
,
J. Am. Ceram. Soc.
93
,
4030
(
2010
).
22.
T.
Takenaka
,
K.
Maruyama
, and
K.
Sakata
,
Jpn. J. Appl. Phys.
, Part 1
30
,
2236
(
1991
).
23.
L. E.
Cross
,
Ferroelectrics
76
,
241
(
1987
).
24.
C.
Ma
and
X.
Tan
,
Solid State Commun.
150
,
1497
(
2010
).
25.
C.
Ma
,
X.
Tan
,
E.
Dul’kin
, and
M.
Roth
,
J. Appl. Phys.
108
,
104105
(
2010
).
26.
C.
Ma
and
X.
Tan
,
J. Am. Ceram. Soc.
94
,
4040
(
2011
).
27.
E.
Sawaguchi
and
T.
Kittaka
,
J. Phys. Soc. Jpn.
7
,
336
(
1952
).
28.
L. E.
Cross
and
B. J.
Nicholson
,
Philos. Mag.
46
,
453
(
1955
).
You do not currently have access to this content.