チタン酸ビスマスナトリウム

チタン酸ビスマスナトリウムまたはチタン酸化ビスマスナトリウム（NBT または BNT）は、化学式Na _0.5 Bi _0.5 TiO ₃または Bi _0.5 Na _0.5 TiO _3のナトリウム、ビスマス、チタンおよび酸素の固体無機化合物です。この化合物はペロブスカイト構造を採用しています。

Na _0.5 Bi _0.5 TiO _{3 は天然}鉱物ではなく、この化合物を得るためのいくつかの合成方法が開発されています。Na 2 CO ₃、Bi ₂ O _{3 、}およびTiO _{2を 850 °C 程度の温度}で固相反応させることで簡単に生成できます。

チタン酸ビスマスナトリウムの正確な室温での結晶構造は、何年も議論されてきました。1960 年代の初期の研究では、X 線回折を使用して、 Na _0.5 Bi _0.5 TiO _{3 が}擬立方晶または菱面体晶の結晶構造をとることが示唆されました。^[1] 2010 年には、高解像度の単結晶X 線回折データに基づいて、単斜晶構造 (空間群Cc) が提案されました。加熱すると、Na _0.5 Bi _0.5 TiO _{3 は533 ± 5 K で}正方晶構造 (空間群 P4bm) に、793 ± 5 K 以上で​​立方晶構造 (空間群 Pm 3 m)に変化します。 ^[2]

Na _0.5 Bi _0.5 TiO ₃はリラクサー強誘電体である。その光学バンドギャップは3.0～3.5 eVであると報告されている。^[3]

Na _0.5 Bi _0.5 TiO _3の圧電特性 を高めるために、モルフォトロピック相境界を得るために、 BaTiO ₃ ^[4]、Bi _0.5 K _0.5 TiO ₃ ^[5]などの正方晶系強 誘電ペロブスカイトを含むさまざまな固溶体が開発されています。チタン酸ビスマスナトリウムベースの固溶体における電場誘起相転移によって生成される非常に大きな歪みにより、研究者はアクチュエータ用途におけるチタン酸ジルコン酸鉛の代替品としての可能性を調査するようになりました。^[6]

• 鉛フリー圧電体、編。 Shashank Priya と Sahn Nahm、(2012)、ニューヨーク州シュプリンガー・フェルラーグ。土井：10.1007/978-1-4419-9598-8。