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Room‐temperature bulk plasticity and tunable dislocation densities in KTaO₃

Fang, Xufei ; Zhang, Jiawen ; Frisch, Alexander ; Preuß, Oliver ; Okafor, Chukwudalu ; Setvin, Martin ; Lu, Wenjun (2024)
Room‐temperature bulk plasticity and tunable dislocation densities in KTaO₃.
In: Journal of the American Ceramic Society, 2024, 107 (11)
doi: 10.26083/tuprints-00028296
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

We report room‐temperature bulk plasticity mediated by dislocations in single‐crystal cubic potassium tantalate oxide (KTaO₃), contrasting the conventional knowledge that single‐crystal KTaO₃ is susceptible to brittle fracture. A mechanics‐based combinatorial experimental approach using cyclic Brinell indentation, scratching, and uniaxial bulk compression consistently demonstrates room‐temperature dislocation plasticity in KTaO₃ from the mesoscale to the macroscale. This approach also delivers tunable dislocation densities and plastic zone size. Scanning transmission electron microscopy analysis underpins the activated slip system to be <110> {11¯0}. Given the growing significance of KTaO₃ as an emerging electronic oxide and the increasing interest in dislocations for tuning the physical properties of oxides, our findings are expected to trigger synergistic research interest in KTaO₃ with tunable dislocation densities.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Fang, Xufei ; Zhang, Jiawen ; Frisch, Alexander ; Preuß, Oliver ; Okafor, Chukwudalu ; Setvin, Martin ; Lu, Wenjun
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Room‐temperature bulk plasticity and tunable dislocation densities in KTaO₃
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 5 November 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: November 2024
Ort der Erstveröffentlichung: Oxford
Verlag: Wiley-Blackwell
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of the American Ceramic Society
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 107
(Heft-)Nummer: 11
DOI: 10.26083/tuprints-00028296
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/28296
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

We report room‐temperature bulk plasticity mediated by dislocations in single‐crystal cubic potassium tantalate oxide (KTaO₃), contrasting the conventional knowledge that single‐crystal KTaO₃ is susceptible to brittle fracture. A mechanics‐based combinatorial experimental approach using cyclic Brinell indentation, scratching, and uniaxial bulk compression consistently demonstrates room‐temperature dislocation plasticity in KTaO₃ from the mesoscale to the macroscale. This approach also delivers tunable dislocation densities and plastic zone size. Scanning transmission electron microscopy analysis underpins the activated slip system to be <110> {11¯0}. Given the growing significance of KTaO₃ as an emerging electronic oxide and the increasing interest in dislocations for tuning the physical properties of oxides, our findings are expected to trigger synergistic research interest in KTaO₃ with tunable dislocation densities.

Freie Schlagworte: bulk compression, cyclic deformation, dislocation, KTaO₃, scanning transmission electron microscopy
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-282968
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
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
Hinterlegungsdatum: 05 Nov 2024 13:09
Letzte Änderung: 06 Nov 2024 09:38
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