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Barrier heights, polarization switching, and electrical fatigue in Pb(Zr,Ti)O₃ ceramics with different electrodes

Chen, Feng ; Schafranek, Robert ; Wachau, André ; Zhukov, Sergey ; Glaum, Julia ; Granzow, Torsten ; Seggern, Heinz von ; Klein, Andreas (2021)
Barrier heights, polarization switching, and electrical fatigue in Pb(Zr,Ti)O₃ ceramics with different electrodes.
In: Journal of Applied Physics, 108 (10)
doi: 10.26083/tuprints-00019892
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

The influence of Pt, tin-doped In2O₃, and RuO₂ electrodes on the electrical fatigue of bulk ceramic Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) has been studied. Schottky barrier heights at the ferroelectric/electrode interfaces vary by more than one electronvolt for different electrode materials and do not depend on crystallographic orientation of the interface. Despite different barrier heights, hysteresis loops of polarization, strain, permittivity, and piezoelectric constant and the switching kinetics are identical for all electrodes. A 20% reduction in polarization after 106 bipolar cycles is observed for all the samples. In contrast to PZT thin films, the loss of remanent polarization with bipolar switching cycles does not significantly depend on the electrode material.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2021
Autor(en): Chen, Feng ; Schafranek, Robert ; Wachau, André ; Zhukov, Sergey ; Glaum, Julia ; Granzow, Torsten ; Seggern, Heinz von ; Klein, Andreas
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Barrier heights, polarization switching, and electrical fatigue in Pb(Zr,Ti)O₃ ceramics with different electrodes
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2021
Verlag: AIP Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Applied Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 108
(Heft-)Nummer: 10
Kollation: 7 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00019892
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19892
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

The influence of Pt, tin-doped In2O₃, and RuO₂ electrodes on the electrical fatigue of bulk ceramic Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) has been studied. Schottky barrier heights at the ferroelectric/electrode interfaces vary by more than one electronvolt for different electrode materials and do not depend on crystallographic orientation of the interface. Despite different barrier heights, hysteresis loops of polarization, strain, permittivity, and piezoelectric constant and the switching kinetics are identical for all electrodes. A 20% reduction in polarization after 106 bipolar cycles is observed for all the samples. In contrast to PZT thin films, the loss of remanent polarization with bipolar switching cycles does not significantly depend on the electrode material.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-198925
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B7:Polarisation und Ladung in elektrisch ermüdeten Ferroelektrika
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D3: Funktion und Ermüdung oxidischer Elektroden in organischen Leuchtdioden
Hinterlegungsdatum: 12 Nov 2021 13:53
Letzte Änderung: 15 Nov 2021 06:23
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