Study of the Electric Field-Induced Low Temperature Phase in Pb(Mg Nb )O : Titanium Influence

(Received 1 July 1996, revised 26 September 1996, accepted 13 November 1996)

Abstract
The temperature dependence of the dielectric permittivity under a dc electric field is studied in (1 - x)Pb(Mg _1/3Nb _2/3)O ₃-xPbTiO ₃ ceramics ( ). The size of the ordered regions, which is the key parameter to understand the dielectric response of such materials, is suggested to be reduced by doping. A ferroelectric transition can be induced by a field E from the average cubic phase. Whereas PMN is a relaxor undergoing a macroscopic phase transition only if E > 4 kV cm ^-1, materials with x = 0.1 exhibit a spontaneous cubic to rhombohedral transition at 280 K on cooling. Moreover, in all the studied samples, the temperature deduced from the Vogel-Fulcher relation is found to be very close to the poling temperature under high field.

Résumé
La variation en température de la constante diélectrique de céramiques de composition (1 - x)Pb(Mg _1/3Nb _2/3)O ₃-xPbTiO ₃ ( ) est étudiée alors qu'un champ dc est appliqué à l'échantillon. La taille des régions ordonnées, paramètre-clé pour comprendre la réponse du matériau, est réduite par l'introduction de titane. Une transition de phase ferroélectrique peut être induite sous champ à partir de la phase cubique en moyenne. Si PMN est un relaxeur, ne transitant qu'à condition d'avoir E > 4 kV cm ^-1, la transition cubique rhomboèdrique devient spontanée pour PMN: 10% (à 280 K au refroidissement). De plus, pour tous les échantillons, la température , déduite de la relation de Vogel-Fulcher est systématiquement trouvée voisine de celle d'apparition de la phase polaire sous champ.