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Manganese-doped (1−x)BiScO_{3}–xPbTiO_{3} high-temperature ferroelectrics: Defect structure and mechanism of enhanced electric resistivity

Drahus, Michael D. ; Jakes, Peter ; Erdem, Emre ; Schaab, Silke ; Chen, Jun ; Ozerov, Mykhaylo ; Zvyagin, Sergei ; Eichel, Rüdiger-A. (2011)
Manganese-doped (1−x)BiScO_{3}–xPbTiO_{3} high-temperature ferroelectrics: Defect structure and mechanism of enhanced electric resistivity.
In: Physical Review B, 84 (6)
doi: 10.1103/PhysRevB.84.064113
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

The effect of multivalency manganese doping on the defect structure and enhanced electrical resistivity is studied for the high-temperature piezoelectric (1−x)BiScO3–xPbTiO3 (BSPT) solid-solution system by means of multifrequency electron paramagnetic resonance spectroscopy combined with conductivity measurements. The results show that manganese is rather incorporated on a scandium than a titanium site as an isovalent substitute (MnSc×) instead of acceptor-type centers, such as MnTi′, MnTi′′, or MnSc′. The enhanced electric resistivity is found being on the one hand due to the trapping of conduction electrons at the manganese functional center sites (MnSc×+e′MnSc′). On the other hand, through the formation of (MnSc′−VO••)• defect complexes the ionic conductivity is reduced. Concerning the overall mechanism of charge compensation in that material, both kinds of defects mutually compensate.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2011
Autor(en): Drahus, Michael D. ; Jakes, Peter ; Erdem, Emre ; Schaab, Silke ; Chen, Jun ; Ozerov, Mykhaylo ; Zvyagin, Sergei ; Eichel, Rüdiger-A.
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Manganese-doped (1−x)BiScO_{3}–xPbTiO_{3} high-temperature ferroelectrics: Defect structure and mechanism of enhanced electric resistivity
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: August 2011
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review B
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 84
(Heft-)Nummer: 6
DOI: 10.1103/PhysRevB.84.064113
Kurzbeschreibung (Abstract):

The effect of multivalency manganese doping on the defect structure and enhanced electrical resistivity is studied for the high-temperature piezoelectric (1−x)BiScO3–xPbTiO3 (BSPT) solid-solution system by means of multifrequency electron paramagnetic resonance spectroscopy combined with conductivity measurements. The results show that manganese is rather incorporated on a scandium than a titanium site as an isovalent substitute (MnSc×) instead of acceptor-type centers, such as MnTi′, MnTi′′, or MnSc′. The enhanced electric resistivity is found being on the one hand due to the trapping of conduction electrons at the manganese functional center sites (MnSc×+e′MnSc′). On the other hand, through the formation of (MnSc′−VO••)• defect complexes the ionic conductivity is reduced. Concerning the overall mechanism of charge compensation in that material, both kinds of defects mutually compensate.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation B1, D1

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe
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 > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
Zentrale Einrichtungen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
Hinterlegungsdatum: 29 Aug 2011 08:39
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 09:54
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