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Herstellung und Schaltverhalten neuer bismuthaltiger Hochtemperaturpiezokeramiken

Leist, Thorsten (2011):
Herstellung und Schaltverhalten neuer bismuthaltiger Hochtemperaturpiezokeramiken.
TU Darmstadt, Materialwissenschaft, Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe, [Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-24903],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Zur Untersuchung des Einflusses der tetragonalen Verzerrung auf das Schaltverhalten von Ferroelektrika wurden lanthandotierte Bismutferrit-Bleititanat-Piezokeramiken (BF-PT) mit einer tetragonalen Verzerrung zwischen 1,10 und 1,01 hergestellt und elektrisch, mechanisch und strukturell charakterisiert. Dies schloss temperaturabhängige Messungen der Struktur, der dielektrischen Permittivität und des piezoelektrischen Koeffizienten ein. Die Messungen zeigten, dass die Tetragonalität der Kristallstruktur einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von BF-PT hat. Es konnte ein Schwellenwert bei 1,045 nachgewiesen werden, oberhalb dessen Domänenschalten fast vollständig unterdrückt ist. Dieser Schwellenwert wurde über Rayleighmessungen sowie Röntgen- und Neutronenbeugungsmessungen bestätigt. Er besitzt sowohl für rein elektrische als auch für rein mechanische Belastung Gültigkeit.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2011
Creators: Leist, Thorsten
Title: Herstellung und Schaltverhalten neuer bismuthaltiger Hochtemperaturpiezokeramiken
Language: German
Abstract:

Zur Untersuchung des Einflusses der tetragonalen Verzerrung auf das Schaltverhalten von Ferroelektrika wurden lanthandotierte Bismutferrit-Bleititanat-Piezokeramiken (BF-PT) mit einer tetragonalen Verzerrung zwischen 1,10 und 1,01 hergestellt und elektrisch, mechanisch und strukturell charakterisiert. Dies schloss temperaturabhängige Messungen der Struktur, der dielektrischen Permittivität und des piezoelektrischen Koeffizienten ein. Die Messungen zeigten, dass die Tetragonalität der Kristallstruktur einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von BF-PT hat. Es konnte ein Schwellenwert bei 1,045 nachgewiesen werden, oberhalb dessen Domänenschalten fast vollständig unterdrückt ist. Dieser Schwellenwert wurde über Rayleighmessungen sowie Röntgen- und Neutronenbeugungsmessungen bestätigt. Er besitzt sowohl für rein elektrische als auch für rein mechanische Belastung Gültigkeit.

Uncontrolled Keywords: Bismutferrit, Bleititanat, Polarisation, Dehnung, Piezoelektrizität, Tetragonalität
Divisions: 11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science > Nonmetallic-Inorganic Materials
11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science
11 Department of Materials and Earth Sciences
Date Deposited: 12 Apr 2011 08:14
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-24903
License: only the rights of use according to UrhG
Referees: Rödel, Prof. Dr. Jürgen and von Seggern, Prof. Dr. Heinz
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 8 March 2011
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Bismuth ferrite, lead titanate, polarisation, strain, piezoelectricity, tetragonalityEnglish
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In order to investigate the influence of the tetragonal distortion on the switching behavior of ferroelectrics, Lanthanum doped bismuth ferrite lead titanate piezoceramics (BF-PT) have been processed with tetragonal distortions between 1.10 and 1.01. These ceramics were electrically, mechanically and structurally characterized, including temperature dependent measurements of the permittivity and the piezoelectric coefficient. The measurements showed a significant influence of the tetragonal distortion on the properties of BF-PT. A threshold value of the tetragonal distortion was identified to lie at 1.045. Above this value switching is nearly completely suppressed. This threshold value was verified for both electrical and mechanical loading using various experimental techniques, such as Rayleigh, X-ray diffraction and neutron diffraction studies.English
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