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Iron-oxygen vacancy defect centers in PbTiO3 : Newman superposition model analysis and density functional calculations

Meštrić, Hrvoje ; Eichel, Rüdiger-A. ; Koss, T. ; Dinse, Klaus-Peter ; Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Schönau, Kristin A. ; Knapp, Michael ; Ehrenberg, Helmut (2005)
Iron-oxygen vacancy defect centers in PbTiO3 : Newman superposition model analysis and density functional calculations.
In: Physical Review B, 71 (13)
doi: 10.1103/PhysRevB.71.134109
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

The Fe3+ center in ferroelectric PbTiO3 together with an oxygen vacancy forms a charged defect associate, oriented along the crystallographic c axis. Its microscopic structure has been analyzed in detail comparing results from a semiempirical Newman superposition model analysis based on fine-structure data and from calculations using density functional theory. Both methods give evidence for a substitution of Fe3+ for Ti4+ as an acceptor center. The position of the iron ion in the ferroelectric phase is found to be similar to the B site in the paraelectric phase. Partial charge compensation is locally provided by a directly coordinated oxygen vacancy. Using high-resolution synchrotron powder diffraction, it was verified that lead titanate remains tetragonal down to 12 K, exhibiting a c∕a ratio of 1.0721.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2005
Autor(en): Meštrić, Hrvoje ; Eichel, Rüdiger-A. ; Koss, T. ; Dinse, Klaus-Peter ; Laubach, Sonja ; Laubach, Stefan ; Schmidt, Peter C. ; Schönau, Kristin A. ; Knapp, Michael ; Ehrenberg, Helmut
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Iron-oxygen vacancy defect centers in PbTiO3 : Newman superposition model analysis and density functional calculations
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: April 2005
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 71
(Heft-)Nummer: 13
DOI: 10.1103/PhysRevB.71.134109
Kurzbeschreibung (Abstract):

The Fe3+ center in ferroelectric PbTiO3 together with an oxygen vacancy forms a charged defect associate, oriented along the crystallographic c axis. Its microscopic structure has been analyzed in detail comparing results from a semiempirical Newman superposition model analysis based on fine-structure data and from calculations using density functional theory. Both methods give evidence for a substitution of Fe3+ for Ti4+ as an acceptor center. The position of the iron ion in the ferroelectric phase is found to be similar to the B site in the paraelectric phase. Partial charge compensation is locally provided by a directly coordinated oxygen vacancy. Using high-resolution synchrotron powder diffraction, it was verified that lead titanate remains tetragonal down to 12 K, exhibiting a c∕a ratio of 1.0721.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation B1, B3, B4, C1

Fachbereich(e)/-gebiet(e): DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Physikalische Chemie
Zentrale Einrichtungen
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 B1: EPR Untersuchung von Defekten in ferroelektrischen keramischen Werkstoffen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B3: Strukturelle Untersuchungen zur Aufklärung der elektrischen Ermüdung in PZT
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B4: In situ Untersuchungen der Degradation von Interkalationsbatterien und deren Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C1: Quantenmechanische Computersimulationen zur Elektronen- und Defektstruktur oxidischer Materialien
Hinterlegungsdatum: 20 Nov 2008 08:27
Letzte Änderung: 20 Feb 2020 13:24
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