TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Temperature and driving field dependence of fatigue processes in PZT bulk ceramics

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
PPN:
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen