Bismuth ferrite ( BiFeO 3 ), a perovskite material, rich in properties and with wide functionality, has had a marked impact on the field of multiferroics, as evidenced by the hundreds of articles published annually over the past 10 years. Studies from the very early stages and particularly those on polycrystalline BiFeO 3 ceramics have been faced with difficulties in the preparation of the perovskite free of secondary phases. In this review, we begin by summarizing the major processing issues and clarifying the thermodynamic and kinetic origins of the formation and stabilization of the frequently observed secondary, nonperovskite phases, such as Bi 25 FeO 39 and Bi 2 Fe 4 O 9 . The second part then focuses on the electrical and electromechanical properties of BiFeO 3 , including the electrical conductivity, dielectric permittivity, high‐field polarization, and strain response, as well as the weak‐field piezoelectric properties. We attempt to establish a link between these properties and address, in particular, the macroscopic response of the ceramics under an external field in terms of the dynamic interaction between the pinning centers (e.g., charged defects) and the ferroelectric/ferroelastic domain walls.

KNbO3 single crystals are grown by the self-flux method using K2CO3 as a flux, but often suffer from discolouration. In this work, KNbO3 single crystals were grown by the flux method using KBO2 as a flux. KNbO3 powder was prepared by the solid-state reaction of K2CO3 and Nb2O5. KBO2 was fabricated by the reaction of K2B4O7·4H2O and K2CO3. Single crystals of KNbO3 were grown in a Pt crucible and the structure and dielectric properties of the single crystals were investigated. X-ray diffraction showed the KNbO3 single crystals to have an orthorhombic Cmm2 perovskite unit cell at room temperature. The existence of ferroelastic domains was revealed by transmission electron microscopy. Electron probe microanalysis showed the single crystals to be stoichiometric and contain small amounts of B. Differential thermal analysis, Raman scattering and impedance spectroscopy were used to study the phase transitions. KBO2 may be a suitable flux for the growth of KNbO3 single crystals.

Precipitation hardening has been recently validated as a new mechanism for domain wall pinning and mechanical loss reduction in piezoelectrics. While anisometric precipitates have high pinning strengths, there is limited knowledge about the electrical anisotropy of the precipitation-hardened piezoceramics. In the present work, we successfully orient the precipitates in Li0.18Na0.82NbO3 piezoceramics by applying a uniaxial stress during the aging and studied its electrical anisotropy. Predicted by mechanical simulation and verified by transmission electron microscopy, it is demonstrated that the precipitate variant with its long axis perpendicular to the applied stress is energetically favored. The electrical anisotropy of the stress-assisted aged Li0.18Na0.82NbO3 is studied by applying electrical fields parallel or perpendicular to the stress axis. The domain wall contribution to permittivity is found to vary by more than a factor of two depending on orientation. In addition, the domain walls are more difficult to be activated by increasing the temperature when the electric field is perpendicular to the stress axis. Our work highlights the precipitate variant selection induced by stress-assisted aging and the related electrical anisotropy in piezoceramics. This technique enables the precipitate orientation in piezoceramics and the utilization of its anisotropy, providing fundamental insight into precipitate-domain-wall interactions and setting the ground for leveraging precipitation hardening effect in piezoceramics. The authors achieve precipitate alignment in piezoceramic by applying a uniaxial stress during aging process, resulting in electrical anisotropy. The optimized material has succinct advantages for high-power piezoelectric applications.