Preuß, Oliver ; Bruder, Enrico ; Lu, Wenjun ; Zhuo, Fangping ; Minnert, Christian ; Zhang, Jiawen ; Rödel, Jürgen ; Fang, Xufei (2023)
Dislocation toughening in single‐crystal KNbO₃.
In: Journal of the American Ceramic Society, 2023, 106 (7)
doi: 10.26083/tuprints-00024324
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
The growing research interest in dislocation‐tuned functionality in ceramics is evident, with the most recent proofs‐of‐concept for enhanced ferroelectric properties, electrical conductivity, and superconductivity via dislocations. In this work, we focus on dislocation‐tuned mechanical properties and demonstrate that, by engineering high dislocation densities (up to 10¹⁴ m⁻²) into KNbO₃ at room temperature, the fracture toughness can be improved by a factor of 2.8. The microstructures, including dislocations and domain walls, are examined by optical microscopy, electron channeling contrast imaging, piezo‐response force microscopy, and transmission electron microscopy methods to shed light on the toughening mechanisms. In addition, high‐temperature (above the Curie temperature of KNbO₃) indentation tests were performed to exclude the influence of ferroelastic toughening, such that the origin of the toughening effect is pinpointed to be dislocations.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2023 |
| Autor(en): | Preuß, Oliver ; Bruder, Enrico ; Lu, Wenjun ; Zhuo, Fangping ; Minnert, Christian ; Zhang, Jiawen ; Rödel, Jürgen ; Fang, Xufei |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Dislocation toughening in single‐crystal KNbO₃ |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 24 November 2023 |
| Ort: | Darmstadt |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 2023 |
| Ort der Erstveröffentlichung: | Oxford |
| Verlag: | Wiley-Blackwell |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Journal of the American Ceramic Society |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 106 |
| (Heft-)Nummer: | 7 |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00024324 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/24324 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichung DeepGreen |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The growing research interest in dislocation‐tuned functionality in ceramics is evident, with the most recent proofs‐of‐concept for enhanced ferroelectric properties, electrical conductivity, and superconductivity via dislocations. In this work, we focus on dislocation‐tuned mechanical properties and demonstrate that, by engineering high dislocation densities (up to 10¹⁴ m⁻²) into KNbO₃ at room temperature, the fracture toughness can be improved by a factor of 2.8. The microstructures, including dislocations and domain walls, are examined by optical microscopy, electron channeling contrast imaging, piezo‐response force microscopy, and transmission electron microscopy methods to shed light on the toughening mechanisms. In addition, high‐temperature (above the Curie temperature of KNbO₃) indentation tests were performed to exclude the influence of ferroelastic toughening, such that the origin of the toughening effect is pinpointed to be dislocations. |
| Freie Schlagworte: | dislocation, dislocation toughening, fracture toughness, oxide perovskite, room‐temperature plasticity |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-243242 |
| Zusätzliche Informationen: | This article also appears in: Editor’s Choice JACerS 2023 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde |
| Hinterlegungsdatum: | 24 Nov 2023 13:24 |
| Letzte Änderung: | 27 Nov 2023 07:27 |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Dislocation toughening in single‐crystal KNbO₃. (deposited 24 Nov 2023 13:24) [Gegenwärtig angezeigt]
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