[ES]: El (Bi0.5Na0.5)1-xBaxTiO3 (BNBT), considerado un posible candidato sin plomo para substituir al Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT), presenta una frontera de fase morfotrópica donde se da la coexistencia de las estructuras tetragonal y romboédrica. En este trabajo, se han fabricado láminas delgadas de BNBT por depósito químico de disoluciones (CSD) con composiciones comprendidas entre x~ 0.050 y x~ 0.150 sobre substratos de Pt/TiO2/SiO2/(100)Si. En dichas láminas se ha llevado a cabo un estudio estructural empleando difracción de rayos X (DRX) (λCu~1.5406 Å) y un goniómetro de cuatro círculos. El análisis Rietveld de los patrones experimentales de DRX mostró: i) diferentes fracciones volumétricas para las fases romboédrica y tetragonal, en función del contenido de Ba2+ ii) la coexistencia de ambas estructuras, característico de una región MPB, para composiciones con x∼0.055-0.080. Finalmente, se determinó el perfil composicional de las láminas de BNBT por espectroscopía de retrodispersión Rutherford (RBS). Este estudio demostró que las láminas de BNBT presentan una composición homogénea e intercaras abruptas lámina/substrato.

[EN]: (Bi0.5Na0.5)1-xBaxTiO3 (BNBT), which exhibits compositions for the morphotropic phase boundary (MPB) where exist an intimate coexistence of the rhombohedral and tetragonal structures, is being considered as promising lead-free alternative to the well known Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT). In this work, BNBT thin films were fabricated by chemical solution deposition (CSD) with a wide range of compositions(x~0.050-0.150) onto Pt/TiO2/SiO2/(100)Si substrates. Structural studies by X-ray diffraction (λCu~1.5406 Å) using a four-circle goniometer were carried out to determine the crystalline structure of the films. Rietveld analysis of the experimental X-ray patterns showed different volume fractions of the rhombohedral and tetragonal phases as a function of the Ba2+) content and the coexistence of both phases, characteristic of a MPB region, for x∼0.055-0.080. Finally, Rutherford backscattering experiments (RBS) were performed to determine the compositional profile of the films. This study revealed a homogenous composition of the BNBT films with abrupt film/substrate interfaces.

This work was financed by Spanish Project MAT2010-15365. D. Pérez-Mezcua is grateful for the financial support of the FPU Spanish program. Dr I. Bretos acknowledges for the financial support of the Juan de la Cierva Spanish program. Dr R. Escobar-Galindo acknowledges support through Ramon y Cajal program (RyC2007-0026).

Peer reviewed