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A TEM study of the incommensurate phase and related phase transitions in barium sodium niobate

1985; Wiley; Volume: 92; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210920103

1521-396X

Xiaoqing Pan, Hu Mei-Shen, Yao Ming-Hui, Duan Feng,

Optical and Acousto-Optic Technologies

Experimental results are given on the incommensurate phase and on related phasetransitions in barium sodium niobate obtained by means of electron diffraction and electron microscopy. Evidence is found for discommensurations (DC) in the quasicommensurate phase of barium sodium niobate with detailed observations. A crystallographic model for the commensurate phase and for discommensurations in barium sodium niobate compatible with the observations is deduced. In this model the space group for the commensurate phase is Bbm2, and the discommensurations are antiphase boundaries with translation vectors [100]tetra or [010]tetra. In-situ observations during a change of temperature show that the multiplication and the nucleation of DCs occur near 280 °C, and the incommensurability parameter δ changes abruptly by one order of magnitude, this corresponds to the commensurate to incommensurate phase transition. Electron diffraction patterns show that incommensurate satellite diffraction spots persist in the tetragonal phase of barium sodium niobate and only disappear at about 600 °C near the ferroelectric–para-electric phase transition point. Mittels Elektronenmikroskopie und Elektronenbeugung werden die inkommensurable Phase und damit verknüpfte Phasenübergänge in Barium-Natrium-niobat untersucht. Es werden Hinweise für Diskommensurationen (DC) in der quasikommensurablen Phase von Barium–Natriumniobat durch ausführliche Beobachtungen gefunden. Ein kristallographisches Modell der kommensurablen Phase und für die Diskommensurationen in Barium-Natrium-niobat, das mit den Beobachtungen kompatibel ist, wird abgeleitet. In diesem Modell ist die Raumgruppe für die kommensurable Phase Bbm2, und die Diskommensurationen sind Antiphasengrenzen mit Translationsvektoren [100]tetra oder [010]tetra. In-situ-Beobachtungen während der Temperaturänderung zeigen, daß die Multiplikation und die Keimbildung der DC bei etwa 280 °C auftreten, und der Inkommensurabilitätsparameter δ sich um eine Größenordnung ändert, dies entspricht dem Phasenübergang: kommensurabel nach inkommensurabel. Elektronenbeugungsdiagramme zeigen, daß inkommensurable Satellitenbeugungspunkte in der tetragonalen Phase von Barium-Natrium-niobat zurückbleiben und nur verschwinden oberhalb 600 °C in der Nähe des Phazenübergangspunktes ferro-elektrisch–paraelektrisch.