Để khảo sát sự phụ thuộc của tính chất điên môi theo nhiệt độ, chúng tôi sử dụng thiết bị đo RLC Hioki 3532 điều khiển bằng chương trình phần mềm. Mẫu được đặt trong lò nung và được đo ở tần số 10 kHz tại trường Đại học Khoa học Huế. Kết quả cho ở hình 3.2.
Trên hình 3.2 là sự phụ thuộc của hằng số điện môi ε và tổn hao điện môi tg theo nhiệt độ của hệ gốm KNLSN–xBNKZđo tại tần số 10 kHz
Hình 3.2 Sự phụ thuộc của hằng số điện môi và tổn hao điện môi tg vào nhiệt độ của hệ gốm (1–x)KNLSN–xBNKZ với các nồng độ BNKZ khác nhau
Từ hình 3.2 cho thấy phổ hằng số điện môi theo nhiệt độ của tất cả các mẫu gốm (1–x)KNLSN–xBNKZ với nồng độ x từ 0 đến 0,04 đều có 2 đỉnh: một đỉnh tại nhiệt độ thấp, đây là đỉnh tương ứng với sự chuyển pha từ sắt điện trực thoi sang sắt điện tứ giác (chuyển pha TO–T), các đỉnh này có cường độ giảm dần khi nồng độ x tăng; đỉnh thứ hai ở nhiệt độ cao hơn tương ứng với sự chuyển pha từ pha sắt điện tứ giác sang pha lập phương thuận điện, đây chính là điểm chuyển pha Curie TC. Khi nồng độ x 0,06, đỉnh ứng với chuyển pha TO–T biến mất, chỉ còn đỉnh TC. Kết quả này khá phù hơp với sự biến đổi pha cấu trúc dưới tác dụng của thành phần BNKZ như đã bàn luận ở chương 2. Bên cạnh đó kết quả cũng cho thấy, với nồng độ BNKZ thấp (x 0,04), tổn hao điện môi khá ổn định trong khoảng nhiệt độ phòng đến khoảng 200 oC.
Từ kết quả khảo sát phổ hằng số điện môi theo nhiệt độ ở hình 3.2, chúng tôi xác định được nhiệt độ chuyển pha sắt điện trực thoi– tứ giác TO–T và nhiệt độ Curie TC của các mẫu.
Hình 3.3 Sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie TC và nhiệt độ chuyển pha TO–T vào nồng độ x của hệ gốm (1–x)KNLSN–xBNKZ
Trên hình 3.3 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie TC và nhiệt độ chuyển pha sắt điện trực thoi–tứ giác TO–T vào nồng độ BNKZ của hệ gốm (1–x)KNLSN–xBNKZ. Khi nồng độ BNKZ tăng, nhiệt độ chuyển pha TO–T giảm từ 88 ºC ứng với x = 0 xuống 59 oC ứng với x = 0,04, các đỉnh ứng với x 0,06 biến mất. Trong khi đó nhiệt độ Curie TC giảm từ 290 oC ứng với x = 0 xuống 110 oC ứng với x = 0,1. Kết quả này phù hợp với kết quả của J. Tangsritrakul [13], đã báo cáo rằng việc thay thế BNKZ trong (K0,48Na0,52Nb0,95Sb0,05)O3 (KNNS) làm giảm nhiệt độ TC và TO–T như đã lưu ý ở trên. Ngoài ra, với mẫu gốm (1–x)KNLSN–xBNKZ không pha tạp, đỉnh TC sắc nét tương ứng với đặc trưng của một sắt điện thường, tuy nhiên khi gia tăng nồng độ BNKZ (x 0,02), đỉnh của hằng số điện môi lại mở rộng theo kiểu chuyển pha nhòe đặc trưng của cấu trúc perovskite bất trật tự ứng với các
vật liệu sắt điện relaxor [30], chứng tỏ sự dịch chuyển giữa pha sắt điện – thuận điện của các mẫu gốm này xảy ra trong một khoảng nhiệt độ.