In den letzten 35 Jahren hat sich die Rasterkraftmikroskopie (AFM) in Bezug auf ihre Vielseitigkeit und ihr Auflösungsvermögen bei der Erforschung der funktionellen Eigenschaften von Materialien enorm weiterentwickelt. Die Einführung der Piezoresponse-Kraftmikroskopie (PFM), die 1992 von Güthner und Dransfeld eingeführt wurde, hat sich zu einer gängigen Methode für die Untersuchung und Kontrolle der statischen und dynamischen Eigenschaften von nanoskaligen ferroischen Strukturen und Geräten entwickelt. PFM ermöglicht die zerstörungsfreie Visualisierung und Manipulation ferroelektrischer Nanodomänen und direkte Messungen der lokalen physikalischen Eigenschaften von Ferroelektrika. Mit Hilfe der PFM-Technik wird in dieser Arbeit die ferroelektrische Domänenstruktur in bleifreien Piezokeramiken aus zwei Perspektiven untersucht. Einerseits haben wir die zugrundeliegenden Mechanismen der gemessenen funktionellen Eigenschaften in Piezokeramiken durch direkte Beobachtung mit PFM untersucht. Andererseits haben wir die Entwicklung der Domänenstruktur von Piezokeramiken unter externen Stimuli visualisiert und damit ihr Anwendungspotenzial aufgezeigt. Für die umfassende Studie wurden verschiedene AFM-Techniken eingesetzt, darunter das Standard-PFM, das Kelvin-Sondenkraftmikroskop (KPFM) und das PFM mit Schaltspektroskopie. Zunächst untersuchten wir mit PFM die Entwicklung der Domänenstruktur einer bleifreien Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 (BZT-xBCT) Piezokeramik unter Temperatur- und elektrischer Feldanregung im Mikrometer- und Nanometerbereich. Die PFM-Ergebnisse unterstreichen die kritische Rolle der keilförmigen Domänen bei der Domänenentwicklung. Übergangsdomänenstrukturen mit einer erhöhten Dichte von Nanodomänen treten sowohl in den thermischen als auch in den Polungszyklen auf. Interessanterweise zeigt die vom elektrischen Feld abhängige Entwicklung der Domänenstruktur bei verschiedenen Temperaturen eine bessere Reversibilität der Domänenstruktur bei hohen Temperaturen als bei Temperaturen nahe der Phasengrenze, was auf eine langsame Ermüdungsrate für die funktionellen Eigenschaften in diesem Temperaturbereich schließen lässt. Anschließend wurde das unipolare Ermüdungsverhalten von drei BZT-xBCT-Zusammensetzungen mit unterschiedlichen kristallographischen Strukturen, d. h. 40BCT(R), 50BCT(O) und 60BCT(T), untersucht. Es wurden PFM-Studien durchgeführt, um das Ermüdungsverhalten mit den unterschiedlichen Belastungsmechanismen der drei untersuchten Zusammensetzungen in Verbindung zu bringen. PFM-Domänenkarten zeigen, dass die orthorhombischen 50BCT(O)- und rhomboedrischen 40BCT(R)-Zusammensetzungen aufgrund des hohen extrinsischen Anteils an der Dehnung am anfälligsten für Ermüdung während unipolarer Zyklen sind. Im Gegensatz dazu weist die tetragonale Zusammensetzung 60BCT(T) einen hohen Anteil an intrinsischen Dehnungsbeiträgen auf, was sie widerstandsfähiger gegen elektrische Ermüdung macht und zu relativ stabilen elektromechanischen Eigenschaften führt. Na1/2Bi1/2TiO3-basierte Zusammensetzungen sind ein weiterer vielversprechender Kandidat für bleifreie Piezokeramiken. Durch den Zusatz von ZnO wird die Depolarisationstemperatur von 0.94Na1/2Bi1/2TiO3-0.06BaTiO3:0.1ZnO-Relaxor-Ferroelektrik/Halbleiter-Kompositen erhöht. PFM-Daten bei Raumtemperatur zeigen direkt eine ferroelektrische Ordnung mit großer Reichweite, die durch den ZnO-Einschluss in NBT-6BT:0.1ZnO-Verbundwerkstoffen hervorgerufen wird. Außerdem zeigen die PFM-Ergebnisse eine langsame Depolarisationsrate nach der Polung in NBT-6BT:0.1ZnO-Verbundwerkstoffen. Im Vergleich zu reinen NBT-6BT-Keramiken wurden ortsspezifische PFM-Hystereseschleifen erfasst, um die Veränderung der lokalen Ferroelektrizitäten durch den ZnO-Einschluss aufzuzeigen. Darüber hinaus haben wir versucht, die Domänenstruktur von BT unter verschiedenen Kriechmechanismen mit der PFM-Technik abzubilden. Unter Ausnutzung der einzigartigen Vorteile der AFM in Bezug auf eine gute räumliche Auflösung und Vielseitigkeit, präsentiert diese Arbeit vier Studien über bleifreie Piezokeramiken in Bezug auf strukturelle Morphologie, Domänenstruktur, Domänenwanddynamik, lokale Hystereseeigenschaften und lokales Potenzial. Sie bietet ein tiefgreifendes Verständnis des funktionellen Verhaltens von Piezokeramiken aus struktureller Sicht, insbesondere der ferroelektrischen Domänenstruktur (Wand).