Trong cuộc cách mạng khoa học công nghệ hiện nay, ngành Khoa học vật
liệu nói chung và Vật liệu điện tử nói riêng đóng một vai trò quan trọng. Trong
quá trình phát triển của mình, ngành Vật liệu điện tử đã đóng góp rất lớn cho sự
phát triển chung trên thế giới, tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, có nhiều
ứng dụng, đặc biệt là chế tạo ra những vật liệu cho các ngành kỹ thuật mũi nhọn
như điện tử, hàng không, du hành vũ trụ, năng lượng nguyên tử.v.v. Trong
những năm gần đây, đã có nhiều công trình nghiên cứu công bố các tính chất vật
lý mới hết sức lý thú của các hệ vật liệu khác nhau, mở ra những triển vọng ứng
dụng to lớn của các hiệu ứng điện - từ - quang, trong số đó có vật liệu áp điện.
Vật liệu áp điện là vật liệu có thể tạo ra được một điện thế tương ứng với
sự biến đổi ứng suất cơ học. Mặc dù được phát hiện ra từ năm 1880 nhưng mãi
đến những năm 1950 vật liệu này mới được ứng dụng rộng rãi. Trong suốt nửa
thập kỷ vừa qua, vật liệu gốm PbZr1-xTixO3(PZT) [54, 59, 61, 100] được các nhà
khoa học nghiên cứu và chứng minh được rằng nó có hệ số áp điện tương đối
lớn (d33 = 220 ÷ 590 pC/N). Chính vì thế mà hầu hết những ứng dụng áp điện, từ
pin điện thoại đến kính hiển vi điện tử xuyên ngầm công nghệ cao (high-tech
scanning-tunneling microscope), đều sử dụng vật liệu áp điện PZT. Tuy nhiên,
chì (Pb) là một nguyên tố có tính độc hại gây nguy hiểm cho con người đồng
thời là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường toàn cầu nếu sử
dụng nhiều. Do đó, yêu cầu cấp thiết cần đặt đối với các nhà khoa học đó là cần
nghiên cứu để tìm ra vật liệu áp điện không chứa chì có hệ số áp điện cao để đưa
vào ứng dụng thay cho vật liệu PZT truyền thống. Gần đây một vài vật liệu áp
điện không chứa chì đã được công bố và cho được kết quả khá khả quan. Đặc
biệt là hệ vật liệu không chứa chì trên nền (K,Na)NbO3 [44, 45, 51] và BaTiO3
[11, 20, 35, 65, 70].
