Electric-field-induced giant strain in Bi0.5Na 0.5TiO3-based single crystals: Influence of high-oxygen-pressure annealing

Journal of the Ceramic Society of Japan

Volumn 117, Issue 1361, 2009, Pages 32-36

  Noguchi, Yuji ^a   Teranishi, Shunsuke ^a   Suzuki, Muneyasu ^a   Miyayama, Masaru ^a  

^a UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

Author keywords

BNT; Defect; Ferroelectric; Perovskite; Piezoelectric; Single crystal

Indexed keywords

ANNEALING; BARIUM COMPOUNDS; CARRIER CONCENTRATION; CRYSTAL STRUCTURE; DEFECTS; ELECTRIC FIELDS; FERROELECTRIC MATERIALS; FERROELECTRICITY; HOLE CONCENTRATION; OXYGEN; OXYGEN VACANCIES; PEROVSKITE; SODIUM;

CHARGED DEFECTS; ELECTRIC FIELD INDUCED; FERROELECTRIC DOMAINS; HIGH OXYGEN PRESSURE; LOW CONCENTRATIONS; OXYGEN ANNEALING; PIEZOELECTRIC; TETRAGONAL STRUCTURE;

SINGLE CRYSTALS;

EID: 58149507681     PISSN: 18820743     EISSN: 13486535     Source Type: Journal    
DOI: 10.2109/jcersj2.117.32     Document Type: Article

References (93)

1. Y. Sakai, T. Futakuchi and M. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7247-7251 (2006).
2. H. Takahashi, Y. Numamoto, J. Tani and S. Tsurekawa, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7405-7408 (2006).
3. H. Takahashi, Y. Numamoto, J. Tani and S. Tsurekawa, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7044-7047 (2007).
4. T. Karaki, K. Yan, T. Miyamoto and M. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, L97-L98 (2007).
5. T. Karaki, K. Yan and M. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7035-7038 (2007).
6. H. Hatono, T. Ito and A. Matsumura, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6915-6919 (2007).
7. K. Nishida, H. Kishi, H. Funakubo, H. Takeuchi, T. Katoda and T. Yamamoto, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7005-7007 (2007).
8. A. Matsutani and G. Pezzotti, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6991-6994 (2007).
9. J. Nishikawa, T. Hagiwara, K. Kobayashi, Y. Mizuno and H. Kishi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6999-7004 (2007).
10. H. Maiwa, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7013-7017 (2007).
11. H. Moriwake, T. Hirayama, Y. Ikuhara and I. Tanaka, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7136-7140 (2007).
12. T. Takenaka and K. Sakata, Ferroelectrics, 95, 153-156 (1989).
13. T. Takenaka, K. Sakata and K. Toda, Ferroelectrics, 106, 375-380 (1990).
14. T. Takenaka, K. Maruyama and K. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys., 30, 2236-2239 (1991).
15. A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya and E. Otsuki, Jpn. J. Appl. Phys., 38, 5564-5567 (1999).
16. A. Herabut and A. Safari, J. Am. Ceram. Soc., 80, 2954-2958 (1997).
17. H. Nagata, M. Yoshida, Y. Makiuchi and T. Takenaka, Jpn. J. Appl. Phys., 42, 7401-7403 (2003).
18. Z. W. Chen, A. Shui, Z. Y. Lu and P. G. Liu, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 857-860 (2006).
19. S. Tashiro and K. Ishii, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 386-391 (2006).
20. K. Yoshii, Y. Hiruma, H. Nagata and T. Takenaka, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 4493-4496 (2006).
21. P. H. Xiang, H. Takeda and T. Shiosaki, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6995-6998 (2007).
22. Y. Saito, H. Takao, T. Tani, T. Nonoyama, K. Takatori, T. Homma, T. Nagaya and M. Nakamura, Nature, 432, 84-87 (2004).
23. Y. P. Guo, K. Kakimoto and H. Ohsato, Appl. Phys. Lett., 85, 4121-4123 (2004).
24. E. Hollenstein, M. Davis, D. Damjanovic and N. Setter, Appl. Phys. Lett., 87, 182905 (2005).
25. Y. Kizaki, Y. Noguchi and M. Miyayama, Appl. Phys. Lett., 89, 142910 (2006).
26. S. Wada, A. Saito, T. Hoshina, H. Kakemoto, T. Tsurumi, C. Moryoshi and Y. Kuroiwa, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7389-7396 (2006).
27. T. Wada, A. Suzuki and T. Saito, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7431-7434 (2006).
28. K. Kusumoto, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7440-7443 (2006).
29. K. Kusumoto, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7094-7096 (2007).
30. J. Yoo, K. Lee, K. Chung, S. Lee, K. Kim, J. Hong, S. Ryu and C. Lhee, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7444-7448 (2006).
31. S. Tashiro, K. Ishii and T. Wada, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7449-7454 (2006).
32. S. W. Oh, J. Akedo, J. H. Park and Y. Kawakami, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7465-7470 (2006).
33. C. Pithan, Y. Shiratori, A. Magrez, S. B. Mi, J. Dornseiffer and R. Waser, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 995-1000 (2006).
34. T. Tani, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 363-370 (2006).
35. T. Mino, S. Kuwajima, T. Suzuki, I. Kanno, H. Kotera and K. Wasa, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6960-6963 (2007).
36. K. Tanaka, H. Hayashi, K. I. Kakimoto, H. Ohsato and T. Iijima, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6964-6970 (2007).
37. Y. Nakashima, W. Sakamoto, T. Shimura and T. Yogo, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6971-6975 (2007).
38. E. Z. Li, H. Kakemoto, S. Wada and T. Tsurumi, J. Ceram. Soc. Japan, 115, 250-253 (2007).
39. H. Nagata, K. Matsumoto, T. Hirosue, Y. Hiruma and T. Takenaka, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7084-7088 (2007).
40. K. I. Kakimoto, T. Imura, Y. Fukui, M. Kuno, K. Yamagiwa, T. Mitsuoka and K. Ohbayashi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7089-7093 (2007).
41. Y. Sun, D. Q. Xiao, L. Wu, D. M. Lin, J. N. Zhu, P. Yu, X. Li, Y. Y. Wang, Y. Li, Y. Z. Lin, Y. Zhuang and Q. Wei, J. Ceram. Soc. Japan, 116, 536-539 (2008).
42. C. A. Paz de Araujo, J. D. Cuchiaro, L. D. McMillan, M. C. Scott and J. F. Scott, Nature, 374, 627-629 (1995).
43. K. Ishikawa and H. Funakubo, Appl. Phys. Lett., 75, 1970-1972 (1999).
44. Y. Noguchi, M. Miyayama and T. Kudo, Phys. Rev. B, 63, 214102 (2001).
45. Y. Noguchi, A. Kitamura, L. C. Woo, M. Miyayama, K. Oikawa and T. Kamiyama, J. Appl. Phys., 94, 6749-6752 (2003).
46. H. Nagata, M. Itagaki and T. Takenaka, Ferroelectrics, 286, 807-814 (2003).
47. Y. Noguchi, M. Miyayama, K. Oikawa and T. Kamiyama, J. Appl. Phys., 95, 4261-4266 (2004).
48. H. Mitsumata and T. Mori, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 705-708 (2006).
49. Y. Idemoto, T. Takahashi, N. Koura, J. W. Richardson and C. K. Loong, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 630-637 (2006).
50. S. Kawada, H. Ogawa, M. Kimura, K. Shiratsuyu and H. Niimi, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7455-7459 (2006).
51. K. Ashikaga, K. Takaya, T. Kanehara, Y. Nagatomo and I. Koiwa, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7294-7299 (2006).
52. Y. Idemoto and S. Taniyama, J. Ceram. Soc. Japan, 115, 960-966 (2007).
53. S. Kawada, H. Ogawa, M. Kimura, K. Shiratsuyu and Y. Higuchi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7079-7083 (2007).
54. K. Aizawa and Y. Ohtani, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6944-6947 (2007).
55. S. E. Cummins and L. E. Cross, J. Appl. Phys., 39, 2268-2274 (1968).
56. K. Sakata, T. Takenaka and K. Shoji, Ferroelectrics, 22, 825-826 (1978).
57. T. Takenaka, J. Ceram. Soc. Japan, 110, 215-224 (2002).
58. F. Zhang, T. Karaki and M. Adachi, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7385-7388 (2006).
59. A. Watanabe, T. Fukui, K. Nogi, Y. Kizaki, Y. Noguchi and M. Miyayama, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 97-101 (2006).
60. Y. Yoneda, S. Kohara and J. Mizuki, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7556-7559 (2006).
61. Y. Kitanaka, S. Katayama, Y. Noguchi and M. Miyayama, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7028-7030 (2007).
62. H. Kimura, R. Tanahashi, K. Maiwa, Z. Cheng and C. V. Kannan, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7031-7034 (2007).
63. M. Iwata, C. H. Zhao, Y. Suzuki, R. Aoyagi, M. Maeda and Y. Ishibashi, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7155-7158 (2007).
64. H. Nagata, J. Ceram. Soc. Japan, 116, 271-277 (2008).
65. T. Takeuchi, T. Tani and Y. Saito, Jpn. J. Appl. Phys., 39, 5577-5580 (2000).
66. K. Kato, K. Suzuki, K. Nishizawa and T. Miki, Appl. Phys. Lett., 78, 1119-1121 (2001).
67. H. Ogawa, M. Kimura, A. Ando and Y. Sakabe, Jpn. J. Appl. Phys., 40, 5715-5718 (2001).
68. H. X. Yan, H. T. Zhang, M. J. Reece and X. L. Dong, Appl. Phys. Lett., 87, 082911 (2005).
69. T. Shigyo, K. Kudoh, J. Kishimoto, J. Takahashi and H. Itoh, Jpn. J. Appl. Phys., 45, 7382-7384 (2006).
70. T. Kimura, J. Ceram. Soc. Japan, 114, 15-25 (2006).
71. S. Nakashima, Y. Nakamura, K. Y. Yun and M. Okuyama, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 6952-6955 (2007).
72. S. Wada, K. Takeda, T. Muraishi, H. Kakemoto, T. Tsurumi and T. Kimura, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 7039-7043 (2007).
73. S. E. Park and T. R. Shrout, J. Appl. Phys., 82, 1804-1811 (1997).
74. S. Wada, T. Muraishi, K. Yokoh, K. Yako, H. Kamemoto and T. Tsurumi, Ferroelectrics, 355, 37-49 (2007).
75. S. Wada, T. Muraishi, K. Yokoh, H. Kakemoto and T. Tsurumi, J. Korean Phys. Soc., 51, 874-877 (2007).
76. G. O. Jones and P. A. Thomas, Acta Crystallogr. Sect. B-Struct. Commun., 56, 426-430 (2000).
77. Y. Watanabe, Y. Hiruma, H. Nagata and T. Takenaka, Ferroelectrics, 358, 1021-1025 (2007).
78. C. H. Park and D. J. Chadi, Phys. Rev. B, 57, R13961-R13964 (1998).
79. X. B. Ren, Nature Materials, 3, 91-94 (2004).
80. C. W. Ahn, H. J. Lee, S. H. Kang and I. W. Kim, J. Korean Phys. Soc., 42, S1334-S1338 (2003).
81. B. Meyer and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B, 65, art. no.-104111 (2002).
82. L. Hong, A. K. Soh, Q. G. Du and J. Y. Li, Phys. Rev. B, 77, 094104 (2008).
83. A. Hagimura and K. Uchino, Ferroelectrics, 93, 373-378 (1989).
84. S. Teranishi, M. Suzuki, Y. Noguchi, M. Miyayama, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, K. Tawa and S. Mori, Appl. Phys. Lett., 92, 182905 (2008).
85. Y. J. Noguchi, I. Miwa, Y. Goshima and M. Miyayama, Jpn. J. Appl. Phys., 39, L1259-L1262 (2000).
86. Y. Noguchi, T. Matsumoto and M. Miyayama, Jpn. J. Appl. Phys., 44, L570-L572 (2005).
87. Y. Noguchi, T. Matsumoto and M. Miyayama, Electroceramics in Japan Ix, 320, 19-22 (2006).
88. K. Yamamoto, Y. Kitanaka, M. Suzuki, M. Miyayama, Y. Noguchi, C. Moriyoshi and Y. Kuroiwa, Appl. Phys. Lett., 91, 162909 (2007).
89. K. Yamamoto, M. Suzuki, Y. Noguchi, and M. Miyayaam, Jpn. J. Appl. Phys., in press.
90. Y. Noguchi, I. Tanabe, M. Suzuki, and M. Miyayaam, J. Ceram. Soc. Japan, in press.
91. K. Momma and F. Izumi, J. Appl. Crystallogr., 41, 653-658 (2008).
92. S. T. Zhang, A. B. Kounga, E. Aulbach, H. Ehrenberg and J. Rodel, Appl. Phys. Lett., 91, 112906 (2007).
93. Q. S. Zhang and W. A. Goddard, Appl. Phys. Lett., 89, 182903 (2006).