Optimization of piezoelectric performance in lead-free BNT–5BT ceramics by Cu/Zr Co-doping: structure–property correlations | ||
| dc.conicet.fuente | individual | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
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| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.produccionid | 13315658 | |
| dc.contributor.author | Difeo, Mauro César | |
| dc.contributor.author | Camargo, Javier Eduardo | |
| dc.contributor.author | Castro, Miriam Susana | |
| dc.contributor.author | Ramajo, Leandro Alfredo | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-24T13:11:42Z | |
| dc.date.available | 2026-09-24T13:11:42Z | |
| dc.date.issued | 2026-07 | |
| dc.date.updated | 2026-09-24T11:04:23Z | |
| dc.description.abstract | Lead-free 0.95Bi0.5Na0.5TiO3–0.05BaTiO3 (BNT–5BT) ceramics were Cu/Zr co-doped to improve the electromechanical properties relevant to low-power energy harvesting. Based on the optimized single-dopant contents (1 mol% CuO and 2 mol% Zr), the co-doped composition 0.95(Bi0.5Na0.5)(Ti0.98Zr0.02)O3–0.05Ba(Ti0.98Zr0.02)O3–0.01CuO (BNT–5BT–2Zr–1Cu) was synthesized by solid-state reaction with mechanochemical activation. X-ray diffraction and Raman spectroscopy confirmed the formation of a single perovskite phase and an increased tetragonal contribution compared to the single-doped counterparts, consistent with morphotropic phase boundary (MPB) stabilization. Co-doping increased the ferroelectric–relaxor crossover temperature (TF–R = 195°C) while reducing the room-temperature permittivity, thereby enhancing the piezoelectric voltage response. The co-doped ceramic exhibited ρ = 5.74 g·cm-3, d33 = 130 pC·N-1, and g33 = 10.71×10-3 V·m·N-1, outperforming the undoped and single-doped reference compositions. These results indicate that Cu/Zr co-doping, combining Cu-assisted densification and defect equilibration with Zr-induced structural tuning, is an effective strategy to enhance the voltage response of lead-free BNT–BT ceramics for low-power energy-harvesting applications. | es |
| dc.description.fil | Fil: Difeo, Mauro César. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Camargo, Javier Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Castro, Miriam Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Ramajo, Leandro Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Difeo, Mauro César; Camargo, Javier Eduardo; Castro, Miriam Susana; Ramajo, Leandro Alfredo; Optimization of piezoelectric performance in lead-free BNT–5BT ceramics by Cu/Zr Co-doping: structure–property correlations; Springer; Journal of Materials Science: Materials in Electronics; 37; 21; 7-2026; 1-13 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 0957-4522 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/298331 | |
| dc.journal.ciudad | Berlin | es |
| dc.journal.number | 21 | es |
| dc.journal.pagination | 1-13 | es |
| dc.journal.pais | Alemania | es |
| dc.journal.title | Journal of Materials Science: Materials in Electronics | es |
| dc.journal.volume | 37 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | Springer | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1007/s10854-026-17964-9 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | lead-free piezoceramics | es |
| dc.subject | co-doping | es |
| dc.subject | Cu | es |
| dc.subject | Zr | es |
| dc.subject | energy harvesting | es |
| dc.subject | BNT–BT | es |
| dc.subject.classification | Cerámicos | es |
| dc.subject.classification | Ingeniería de los Materiales | es |
| dc.subject.classification | INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS | es |
| dc.title | Optimization of piezoelectric performance in lead-free BNT–5BT ceramics by Cu/Zr Co-doping: structure–property correlations | es |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:ar-repo/semantics/artículo | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
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