Glaum, Julia ; Granzow, Torsten ; Schmitt, Ljubomira Ana ; Kleebe, Hans-Joachim ; Rödel, Jürgen (2011)
Temperature and driving field dependence of fatigue processes in PZT bulk ceramics.
In: Acta Materialia, 59 (15)
doi: 10.1016/j.actamat.2011.06.017
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
The temperature- and field-dependent degradation properties of bulk Pb(Zr,Ti)O3 material (PZT) under a unipolar electric field were investigated. Unipolar cycling leads to the build-up of an internal bias field based on the agglomeration of charges at grain boundaries. A simple model was developed which describes the general dynamics of unipolar fatigue and its dependence on temperature and driving field. Comparing the large and small signal permittivity before and after fatigue led to the conclusion that domain walls became clamped by the agglomerated charges. This clamping effect could be visualized by transmission electron microscopy (TEM). Additionally, the TEM investigations revealed that unipolar fatigue leads to a weakening of the microstructure and to the development of microcracks.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2011 |
| Autor(en): | Glaum, Julia ; Granzow, Torsten ; Schmitt, Ljubomira Ana ; Kleebe, Hans-Joachim ; Rödel, Jürgen |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Temperature and driving field dependence of fatigue processes in PZT bulk ceramics |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 15 September 2011 |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Acta Materialia |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 59 |
| (Heft-)Nummer: | 15 |
| DOI: | 10.1016/j.actamat.2011.06.017 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The temperature- and field-dependent degradation properties of bulk Pb(Zr,Ti)O3 material (PZT) under a unipolar electric field were investigated. Unipolar cycling leads to the build-up of an internal bias field based on the agglomeration of charges at grain boundaries. A simple model was developed which describes the general dynamics of unipolar fatigue and its dependence on temperature and driving field. Comparing the large and small signal permittivity before and after fatigue led to the conclusion that domain walls became clamped by the agglomerated charges. This clamping effect could be visualized by transmission electron microscopy (TEM). Additionally, the TEM investigations revealed that unipolar fatigue leads to a weakening of the microstructure and to the development of microcracks. |
| Freie Schlagworte: | Ferroelectricity, Perovskites, Transmission electron microscopy, Electroceramics, Piezoelectricity |
| Zusätzliche Informationen: | SFB 595 Cooperation B3, D1 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Geowissenschaften > Fachgebiet Geomaterialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche 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 B3: Strukturelle Untersuchungen zur Aufklärung der elektrischen Ermüdung in PZT DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken |
| Hinterlegungsdatum: | 08 Aug 2011 14:31 |
| Letzte Änderung: | 12 Aug 2021 13:33 |
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