Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện không chì bi0 5na0 5tio3 pha tạp kim loại đất hiếm bằng phƣơng pháp sol gel và khảo sát một số tính chất của chúng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HOÁ TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC NGUYỄN VIẾT THẮNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU SẮT ĐIỆN KHƠNG CHÌ Bi0.5Na0.5TiO3 PHA TẠP KIM LOẠI ĐẤT HIẾM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOL - GEL VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ THANH HỐ, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HOÁ TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC NGUYỄN VIẾT THẮNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU SẮT ĐIỆN KHƠNG CHÌ Bi0.5Na0.5TiO3 PHA TẠP KIM LOẠI ĐẤT HIẾM BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOL - GEL VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ Chun ngành: Vật lí chất rắn Mã số: 844.01.04 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Đức Dũng THANH HOÁ, NĂM 2019 Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học Theo Quyết định số 1366 ngày 29 tháng năm 2019 Của Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức Học hàm, học vị, Họ tên Cơ quan công tác Chức danh Hội đồng Thanh Hoá, ngày 16 tháng năm 2019 Ngƣời hƣớng dẫn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Đặng Đức Dũng Các số liệu kết đƣa luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình trƣớc Tác giả luận văn Nguyễn Viết Thắng ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Đặng Đức Dũng, thầy hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn Thầy ln bảo tận tình, động viên nhƣ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian thực nghiên cứu Tôi xin cảm ơn tới Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ – Trƣờng Đại học Hồng Đức, Viện Vật lý Kỹ thuật – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội cho hội đƣợc học tập nghiên cứu Trong suốt thời gian làm việc Bộ môn Vật lý Đại cƣơng, Viện Vật lý Kỹ Thuật, nhận đƣợc giúp đỡ công việc, động viên, khích lệ thầy, bạn sinh viên học tập nghiên cứu Tôi xin ghi nhận tình cảm quý báu từ thầy, anh chị bạn dành cho Tôi xin cảm ơn tới Ban giám hiệu, tổ môn Vật lý - KTCN thầy, cô giáo trƣờng THPT Triệu Sơn ủng hộ, tạo điều kiện giúp tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn tới gia đình, anh em, bạn thân tin tƣởng ủng hộ tôi, giúp tơi vƣợt qua tất khó khăn để hồn thành đƣợc luận văn Thanh Hóa, tháng năm 2019 Tác giả Nguyễn Viết Thắng iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU Bi0.5Na0.5TiO3 1.1 Đặc trƣng cấu trúc 1.1.1 Cấu trúc perovskite 1.1.2 Cấu trúc Bi0.5Na0.5TiO3 1.2 Một số đặc trƣng vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 1.2.1 Đặc trƣng dao động mạng tinh thể 1.2.2 Đặc trƣng sắt điện 1.2.3 Sự phụ thuộc số điện môi tổn hao điện trễ theo nhiệt độ 10 1.2.4 Đặc trƣng quang vật liệu 11 1.3 Ảnh hƣởng số tạp đến tính chất Bi0.5Na0.5TiO3 14 1.3.1 Ảnh hƣởng số kim loại đất 14 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 25 2.1 Quy trình thực nghiệm chế tạo vật liệu 25 2.1.1 Dụng cụ thí nghiệm 25 2.1.2 Quy trình thực nghiệm 25 2.2 Các phƣơng pháp phân tích 26 2.2.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X 26 2.2.2 Phƣơng pháp tán xạ Raman 30 2.2.3 Phƣơng pháp phổ huỳnh quang (PL) 32 2.2.4 Phổ hấp thụ vật liệu 33 3.1 Đặc trƣng cấu trúc 37 3.2 Đặc trƣng dao động mạng 39 3.3 Đặc trƣng hấp thụ vật liệu 43 3.4 Đặc trƣng phát quang vật liệu 48 KẾT LUẬN 51 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU AFE : Anti-Ferroelctric BNT : Bi0.5Na0.5TiO3 FE : Ferroelectric FElast/PElast : Paraelastic IL : Cấu trúc ilmenite LN : Cấu trúc dạng LiNbO3 LO : Longitudinal Optical PL : Phổ huỳnh quang (Photoluminescence) PLE : Phổ huỳnh quang kích thích (Photoluminescence excitation) PZT : Pb(Zr,Ti)O3 TM : Kim loại chuyển tiếp (Transition Metal) TO : Transverse Optical TTIP : Titanium (IV) isopropoxide (C12H28O4Ti) UV-Vis : Tử ngoại - Khả kiến (Ultraviolet – Visible) VSM : Từ kế mẫu rung (Vibrating Sample Magnetometer) XRD : Nhiễu xạ tia X (X-ray Difffraction) PDF : Powder Diffraction Files v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các mode dao động (cm-1) theo tính tốn lý thuyết thực nghiệm mẫu BNT nhiệt độ phòng [9, 11, 37] Bảng 3.1 Các mode dao động BNT pure lý thuyết theo kết thực nghiệm 40 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Ơ sở Perovskite lập phƣơng mạng ba chiều BO6 [2] Hình 1.2 Cấu trúc vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 Hình 1.3 Cấu trúc vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 [10] Hình 1.4 Phổ Raman nhiệt độ phịng vật liệu BNT [9, 35] Hình1.5 Đƣờng cong điện trễ P-E nhiệt độ phòng vật liệu gốm BNT đo Hz với điện trƣờng khác [38] 10 Hình1.6 Sự phụ thuộc số điện môi εr hệ số tổn hao điện môi tanδ theo nhiệt độ vật liệu gốm BNT [17] 11 Hình 1.7 Phổ hấp thụ vật liệu gốm BNT nhiệt độ khác [19] 12 Hình 1.8 Sự phụ thuộc (h)2 theo lƣợng photon ánh sáng hấp thụ h nhiệt độ nung khác giả thiết BNT có vùng cấm quang chuyển tiếp thẳng [19] 12 Hình1.9 Sự phụ thuộc (h)2 theo lƣợng photon ánh sáng hấp thụ h nhiệt độ nung khác giả thiết BNT có vùng cấm quang chuyển tiếp xiên [19] 13 Hình 1.10 Sự hình thành H2 trình quang xúc tác vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 với nồng độ chất xúc tác khác [20] 13 Hình 1.11 Sự hình thành H2 từ dung dịch nƣớc metanol phản ứng quang xúc tác BNT với nồng độ Na khác [20] 14 Hình 1.12 Đồ thị tỷ số nồng độ Rhodamine 6G theo thời gian dƣới ánh sáng đèn UV với mẫu BNT có khơng có chất xúc tác curcumin [21] 14 Hình 1.13 Các phổ XRD (a) BNT: xSm3+ với nồng độ pha tạp Sm3+ khác nhau: (A) x=0.0, (B) x=0.005, (C) x=0.01, (D) x=0.02, ( E) x=0.04, (F) x=0,06, (G) x=0,08, (H) x=0,12, (I) x=0,16 [22] 15 Hình 1.14 Phổ phát quang kích thích (PLE) theo dõi 597 nm BNT: xSm3+ với x = 0,0 (a), 0,005 (b), 0,02 (c) 0,08 (d) [22] 15 Hình 1.15 Phổ quang phát quang BNT: xSm + mẫu với x = 0.0 (a), 0.005 (b), 0.02 (c), 0.08 (d), kích thích 466 nm [22] 16 vii Hình 1.16, Các mẫu XRD vật liệu gốm BNT-xEr (x = 0, 0.005, 0.01,0,015, 0,02, 0,03) [23] 17 Hình 1.17 (a) Đƣờng cong điện trễ với BNT-xEr (x = 0, 0.005, 0.01, 0.015, 0.02, 0.03) nhiệt độ phòng (b) d33 BNT-xEr [23] 17 Hình 1.18 Phổ PL BNT-xEr (λex =488 nm) 18 Hình 1.19 Phổ XRD BNT pha tạp Nd [24] 19 Hình 1.20 Phổ phát quang PL BNT pha tạp Nd (840 -940 nm) [24] 19 Hình 1.21 Phổ huỳnh quang PL vật liệu BNT pha tạp xSm3+ giá trị x=0.0 (a), 0.02 (b), 0.08 (d) dƣới bƣớc sóng kích thích 466 nm [27] 20 Hình 1.22 Phổ PLE mẫu BNT-0.25 Eu3+ với sóng phát xạ khác (596 617 nm) Phổ PL đƣợc kích thích bƣớc sóng 465 nm Phổ PL mẫu BNT-0.25 Eu3+ đƣợc kích thích sóng khác (396, 465, 525 536) [28] 21 Hình 1.23 (a) Phổ hấp thụ vật liệu BNT pha tạp 5% Nd, (b) (c) phổ PL vật liệu BNT pha tạp 5% Nd dải bƣớc sóng từ 850 đến 950 nm từ 1045 đến 1080 nm, (d) phổ PL BNT pha tạp Nd nồng độ khác [29] 22 Hình 1.24 Phổ huỳnh quang PL vật liệu BNT pha tạp x% Er3+ dƣới bƣớc sóng kích thích 488 nm nhiệt độ phịng [30] 23 Hình 1.25 Phổ PL mẫu BNT: xHo3+ (x=0.0, 0.01, 0.03, 0.07) dƣới bƣớc sóng kích thích 449 nm; hình nhỏ thay đổi cƣờng độ phát quang (5S2 → 5I8) BNT: xHo3+ (x=0.01) so với giá trị nhiệt độ nung thiêu kết TS [31] 24 Hình 2.1 Sơ đồ chế tạo BNT pha tạp Nd Eu 26 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý nhiễu xạ tia X tinh thể 27 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị nhiễu xạ tia X 28 Hình 2.4 Sơ đồ tán xạ Raman 31 Hình 2.5 Sơ đồ hệ đo phổ huỳnh quang 32 Hình 2.6 Phổ phát xạ (PL) kích thích (PLE) huỳnh quang Anthracene Methanol 33 Hình 2.7 Phản xạ tán xạ bề mặt mẫu bột 34 41 Hình 3.5 Các mode dao động biểu diễn liên kết đặc trưng tách phương pháp làm khớp dựa hàm Lorentizian mẫu BNT- pure Dựa vào phổ Raman mẫu BNT pure Bảng 2, kết thu đƣợc mẫu BNT pure đạt đƣợc trùng khớp với nhóm nghiên cứu cơng bố 42 Hình 3.6 Các mode dao động biểu diễn liên kết đặc trưng tách phương pháp làm khớp dựa hàm Lorentizian mẫu BNT-xNd với nồng độ 0.5% đến 9% mol 43 Hình 3.7 Các mode dao động biểu diễn liên kết đặc trưng tách phương pháp làm khớp dựa hàm Lorentizian mẫu BNT-xEu với nồng độ 0.5% đến 9% mol 3.3 Đặc trƣng hấp thụ vật liệu Phổ hấp thụ mẫu BNT BNT-xNd với nồng độ khác đƣợc mơ tả hình 42 a Từ liệu phổ hấp thụ mẫu BNT ta thấy bờ hấp thụ cỡ khoảng 390 nm ngồi xuất thêm số đỉnh hấp thụ khoảng 521, 583,679,740, 804,865 nm Phổ hấp thụ mẫu BNT-xNd cho thấy mở rộng vùng hấp thụ phía bƣớc sóng khả kiến tƣơng ứng với 44 chuyển mức ion Nd3+ từ 4I 9/2 đến 4G 9/2, G7/2,4G5/2, 4F9/2,4F7/2, 4S3/2, 4F5/2, H9/2 4F3/2 Bờ hấp thụ dịch phía bƣớc sóng dài bề rộng vùng cấm quang Eg giảm nhƣng khơng đáng kể a) b) Hình 3.8 a(b) Phổ hấp thụ mẫu Bi0.5Na0.5TiO3 mẫu Bi0.5Na0.5TiO3xNd(Eu) số nồng độ từ 0.5 đến % mol Phổ hấp thụ mẫu BNT BNT-xEu với nồng độ khác đƣợc mơ tả Hình 42b Từ liệu phổ hấp thụ mẫu BNT ta thấy bờ hấp thụ cỡ khoảng 300 nm đến 400 nm Ngoài xuất số đỉnh hấp thụ khoảng 650 nm, 730 nm 850 nm Bờ hấp thụ dịch phía bƣớc sóng dài bề rộng vùng cấm quang Eg giảm nhƣng không đáng kể Để xác định bề rộng vùng cấm quang, ta sử dụng phƣơng pháp ƣớc lƣợng đƣợc Wood Tauc đƣa [32] Theo phƣơng pháp này, độ rộng vùng cấm quang liên hệ với lƣợng hấp thụ lƣợng photon theo công thức sau: Trong đó: α hệ số hấp thụ; h số Planck; υ tần số; Eg độ rộng vùng cấm quang; n số có giá trị tùy thuộc vào loại chuyển mức điện tử khác Eg đƣợc xác định từ việc lấy tuyến tính theo độ dốc phụ thuộc (αhυ)2 theo lƣợng (hυ), đƣợc thể nhƣ Hình 43 (a)-(g) Hình 44 (a)-(g) 45 Hình 3.9 (a)-(g) Sự phụ thuộc (αhυ)2 theo lượng photon (hυ) vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 pha tạp Nd theo nồng độ khác nhau; 46 Hinh 3.10 (a)-(g) Sự phụ thuộc (αhυ)2 theo lượng photon (hυ) vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 Bi0.5Na0.5TiO3-xEu theo nồng độ khác nhau; 47 Hình 3.11 Sự phụ thuộc giá trị độ rộng vùng cấm quang vào nồng độ pha tạp Nd Eu Chúng ta dự đốn ngun nhân dịch chuyển bờ hấp thụ phía bƣớc sóng dài vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 do: i) khuyết tật mạng tinh thể hiệu ứng bề mặt vật liệu có cấu trúc nano, ii) mức tạp chất pha tạp làm biến dạng mạng tinh thể Thông thƣờng, với nút khuyết oxy ion Nd3+ mức định xứ thƣờng nằm dƣới vùng dẫn cấu trúc dải lƣợng Hình 42 mơ hình giải thích cho việc giảm bề rộng vùng cấm vật liệu BNT Hình 3.12 Sơ đồ giải thích giảm lượng bề rộng vùng cấm quang mức định xứ ion Nd3+ 48 3.4 Đặc trƣng phát quang vật liệu Thông thƣờng, phổ phát quang PL vật liệu sắt điện không chủ yếu từ chuyển mức cặp điện tử-lỗ trống khó kết hợp phân cực tự nhiên vật liệu, thay vào trạng thái bề mặt thƣờng đƣợc coi nhƣ nguyên nhân phát quang vật liệu perovskite, có số lƣợng lớn ngun tử khơng bão hịa tồn vùng bề mặt vật liệu hình thành mức định xứ vùng cấm.Phổ phát quang PL vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 pha tạp Nd nồng độ khác đƣợc thể hình 46 dựa phổ chuyển mức lƣợng ion Nd3+ hình 47 Các mẫu phát quang mạnh dải sóng từ 850 đến 950nm chuyển mức 4F3/2 đến 4I9/2 Các đỉnh phát quang tƣơng ứng với bƣớc sóng 883 nm 913 nm Bƣớc sóng 473 nm, 612 nm, 809nm lần lƣợt tƣơng ứng với chuyển mức lƣợng 2G9/2 đến 4I9/2 4G7/2, 4F5 đến 4I9/2 Hinh3.13 Phổ phát quang PL vật liệu BNT-xNd nồng độ khác bước sóng kích thích 475 nm 49 Thơng thƣờng, phổ phát quang PL vật liệu sắt điện không chủ yếu từ chuyển mức cặp điện tử-lỗ trống khó kết hợp phân cực tự nhiên vật liệu, thay vào trạng thái bề mặt thƣờng đƣợc coi nhƣ nguyên nhân phát quang vật liệu perovskite, có số lƣợng lớn ngun tử khơng bão hòa tồn vùng bề mặt vật liệu hình thành mức định xứ vùng cấm.Phổ phát quang PL vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 pha tạp Eu nồng độ khác đƣợc thể hình 48 dựa phổ chuyển mức lƣợng ion Eu3+ hình 40 Dƣới bƣớc sóng kích thích 475 nm có đƣợc vùng đỉnh rộng từ 580nm đến 600nm, 610nm đến 630 nm, 650 nm đến 660 nm 680nm đến 710 nm có nguyên nhân chuyển mức f-f ion Eu3+ Các dải đỉnh rộng đặc trƣng cho chuyển mức D0→7FJ (J= 2, 3, 4, 5) Trong chuyển mức 5D0→7F3 có cƣờng độ phát quang lớn tƣơng ứng với phát xạ màu cam Hình 3.14 Phổ phát quang PL vật liệu BNT-xEu nồng độ khác bước sóng kích thích 475 nm 50 a) b) Hình 3.15 a(b) Sơ đồ chuyển mức lượng ion Nd3+ (Eu3+) 51 KẾT LUẬN  Vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3, (Bi0.5Na0.5)1-xNdxTiO3 (Bi0.5Na0.5)1-xEuxTiO3 với hàm lƣợng 0.5, 1, 3, 5, 7, đƣợc chế tạo thành công phƣơng pháp sol-gel  Vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 phát quang mạnh dải bƣớc sóng 850-950 nm đƣợc kích thích bƣớc sóng 475 nm Cƣờng độ phát quang mẫu đạt tối ƣu với mol.% Nd pha tạp  Vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 pha tạp Eu phát quang mạnh vùng bƣớc sóng 600-650 nm đƣợc kích thích bƣớc sóng 475 nm cƣờng độ huỳnh quang giảm hàm lƣợng Eu vƣợt %  Độ rộng vùng cấm quang giảm từ 3.04eV - 2.95 eV cho vật liệu Bi0.5Na0.5TiO3 không pha tạp Bi0.5Na0.5TiO3 pha tạp mol.% Nd Đối với BNT pha tạp Eu bề rộng vùng cấm dao động khoảng 2.89 eV-3.6 eV 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đặng Anh Tuấn , “Chế tạo nghiên cứu tính chất vật lý hệ vật liệu xBZT - (1 - x)BCT pha tạp”, Luận án tiến sĩ khoa học vật chất ,Trƣờng Đại Học Khoa Học – Đại Học Huế,(2016) Tiếng Anh [12] Ali Hussain and Myong-Ho Kim , “Grain-Oriented Bi0.5Na0.5TiO3– BaZrO3 Piezoelectric Ceramics” Piezoelectric Materials , ISBN 978-953-512559-4,(2016) [14] B Jaffe, W R Cook, and H Jaffe, “Piezoelectric Ceramics” , Acad Press, London and N.-Y., (1971) [17] B.Parija, T.Badapanda, V.Senthil, S.K.Rout, and S.Panigrahi, “Diffuse phase transition, piezoelectric and optical study of Bi0·5Na0·5TiO3 ceramic,” Bulletin of Materials Science , vol.35, 197–202, ( 2012) [10] Baedi, F.Mircholi, H Gerami Moghadam, “Study of electronic and optical properties of Bi0.5Na0.5TiO3, BiTiO3, NaTiO3 crystals using full potential linear argumented plane wave method”, Optik ,vol.126, 1505 – 1509,(2015) [2] Castrejón, M E V., Morán, E., Montero, A R., Ocampo, R V., Jiménez, J A P., López, S O R., and Pardo, L (2016), “Towards Lead-Free Piezoceramics: Facing a Synthesis Challenge”, Materials , 9(1), pp 21 [30] D.D Dung, D.V Thiet, D Odkhuu, L.V Cuong, N.H Tuan, and S Cho, Mater Lett 156, 129 (2015) [31] D.V Thiet, D.D Cuong, L.H Bac, L.V Cuong, H.D Khoa, S Cho, N.H Tuan, and D.D Dung, Mater Trans 56, 1339 (2015) [32] D Wood and J Tauc, “Weak Absorption Tails in Amorphous Semiconductors”, Phys Rev B, vol.5 (8), 3144,(1972) [4] G A Smolensky, V A Isupov, A I Agranovskaya, and N N Krainic,“New ferroelectrics with complex compounds IV,” Fiz Tverd Tela, vol.2 , 2982–2985,(1960) 53 [5] G O Jones and P A Thomas, “Investigation of the structure and phase transitions in the novel A-site substituted distorted perovskite compound Na0.5Bi0.5TiO3,” Acta Cryst.B, vol.58, 168–178,(2002) [21] H S Kushwaha, and R Vaish, “Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity of Curcumin Sensitized Perovskite Bi0.5Na0.5TiO3 for Rhodamine 6G Degradation”, Int J Appl Ceram Technol., vol.13 [2] ,333–339,(2016) [8] I P Pronin, P P Syrnikov, V A Isupov, V M Egorov, N V Zaitseva, and A F Ioffe, “Peculiarities of phase transitions in sodium-bismuth titanate ” Ferroelectrics, vol.25, pp 395-397, (1980) [9] I G Siny, E Husson, J M Beny, S G Lushnikov et al., Ferroelectrics ,vol.248, 57 ,(2000) [37] J Suchanicz, I J Sumara, T V Kruzina, “Raman and infrared spectroscopy of Na0.5Bi0.5TiO3 - BaTiO3 ceramics”, J Electroceram., vol.27, 45– 50,(2011) [18] Kimura T, Takahashi T, Tani T and Saito Y , “Preparation of crystallographically textured Bi0 5Na0 5TiO3–BaTiO3 ceramics by reactive templated grain growth method” Ceram Int., vol.30 ,1161-1167,(2004) [19] L T H Thanh, N H Tuan, L H Bac, D D Dung, and P Q Bao, “Influence of fabrication conditions on microstructural and optical properties of lead-free ferroelectric Bi0.5Na0.5TiO3 materials”, Comm.Phys.,vol 26, 5157,(2016) [27] L.T.H THANH, N.B DOAN, N.Q DUNG, L.V CUONG,5 L.H BAC,N.A DUC, P.Q BAO, and D.D DUNG, “Origin of Room Temperature Ferromagnetism in Cr-Doped Lead-Free Ferroelectric Bi0.5Na0.5TiO3 Materials”, Journal of ELECTRONIC MATERIALS, The Minerals, Metals & Materials Society ,(2017) [28] L.M Oanh, D.B Do, N.D Phu, N.T.P Mai, and N.V Minh, IEEE Trans Magn 50, 2502004 (2014) [29] L.M Oanh, D.B Do, and N.V Minh, Mater Trans 56 ,1358 (2015) 54 [20] L Wang, and W Wang, “Photocatalytic hydrogen production from aqueous solutions over novel Bi0.5Na0.5TiO3 microspheres ”, Inte Jour Hydro Ener., vol 37, 3041–3047,(2012) [13] M L Zhao et al., Acta Phys Sin., vol.52(1), 229, (2003) [11] M K Niranjan, T Karthik, S Asthana, J Pan, U V Waghmare, “Theoretical and experimental investigation of Raman modes, ferroelectric and dielectric properties of relaxor Na0.5Bi0.5TiO3”, J Appl Phys., vol.113, 194106, (2013) [16] M L Zhao, C L Wang, W L Zhong, J F Wang, and Z F Li, “Grainsize effect on the dielectric properties of Bi0.5Na0.5TiO3,” Chinese Physics Letters, vol.20, article 290, (2003) [39] M.-S Zhang, J F Scott and J A Zvirgzds, Ferroelectr., Lett Sect., vol.6, 147–152, (1986) [24] M Zannen , A Lahmar , M Dietze , H Khemakhem , A Kabadou and M Es-Souni, “Structural, optical, and electrical properties of Nd-doped Na0.5Bi0.5TiO3” , Mater.Chem.Phys., vol.134 ,829 – 833,(2012) [35] Mohammad Adabifiroozjaeia, Feifei Bagher Wang Ghasemiana, Qianru , Dewei Lina, Esmaeil, Chua and Danyang Wang ; “Morphology control and large piezoresponse of hydrothermally synthesized lead-free piezoelectric (Bi0.5Na0.5)TiO3 nanofibres”; RSC Adv., vol.7, 1502015026,(2017) [38] N.A Halim, T.S Velayutham, W.H Abd Majid, “Pyroelectric, ferroelectric, piezoelectric and dielectric properties of Na0.5Bi0.5TiO3 ceramic prepared by sol-gel method”, Ceram Inte., vol.42,15119-16438, (2016) [3] O Muller, R Roy , “The major ternary structural families”, Springer, ,221,(1974) [6] P.Woodward,“Octahedral tilting in perovskites considerations,” Acta Cryst B, , vol.53, pp 32–43,(1997) I Geometrical 55 [23] Peng Du, Laihui Luo, Weiping Li, Yuepin Zhang and Hongbing Chen , “Electrical and luminescence properties of Er-doped Bi0.5Na0.5TiO3 ceramics” ,Mater.Scie.Engi.B., vol.178, 1219–1223,(2013) [34] J Q Dai, Z Fang, “Structural, electronic, and polarization proper ties of Bi2ZnTiO6 supercell from first-principles”, J Appl Phys., vol.111, 114101 (2012) [33] R Selvamani, G Singh, V Sathe, V S Tiwari, P K Gupta, “Dielectric, structural and Raman studies on (Na0.5Bi0.5TiO3)(1 −x)(BiCrO3)x ceramic”, J Phys.Cond.Matter, vol 23 ,055901,(2011) [15] S M Emelyanov, I P Raevskii, V G Smotrakov, and F I Savenko,“Piezoelectric and pyroelectric properties of sodiumbismuth titanate crystals,” Fiz.Tverd.Tela, vol.26, pp 1897–1899,(1984) [22] T Wei, F.C Sun, C.Z Zhao, C.P Li, M Yang and Y.Q Wang, “Photoluminescence properties in Sm doped Bi1/2Na1/2TiO3 ferroelectric ceramics”, Ceramics International, vol.39, 9823–9828,(2013) [7] V A Isupov, “Ferroelectric Na0.5Bi0.5TiO3 and K0.5Bi0.5TiO3 perovskites and theirsolid solutions,” Ferroelectrics, vol.315( 1), 123–147,(2005) [25] Y WANG, G XU, L YANG, Z REN, X WEI, W WENG, P DU, G SHEN and G HAN, “Room-temperature ferromagnetism in Fe-doped Na0.5Bi0.5TiO3 crystals” Materials Science-Poland, vol 27( 2), (2009) [26] Yonggang Wang, Gang Xu, Xuepeng Ji, Zhaohui Ren, Wenjian Weng, Piyi Du, Ge Shen and Gaorong Han , “Room-temperature ferromagnetism of Codoped Na0.5Bi0.5TiO3: Diluted magnetic ferroelectrics”, Journal of Alloys and Compounds, vol.475, L25–L30,(2009) [36] Y.Wang, G.Xu, L.Yang, Z.Ren, X.Wei, W.Weng, P.Du, G.Shen and G Han, Ceram Int., 35, 1657–1659, (2009) [40] Y Hiruma, H Nagata, T Takenaka, “Phase diagrams and electrical properties of (Bi1/2Na1/2)TiO3-based solid solutions”, J Appl Phys.,vol.104, 124106 (2008)