TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

De-aging of Fe-doped lead-zirconate-titanate ceramics by electric field cycling: 180°- vs. non-180° domain wall processes

Glaum, Julia ; Genenko, Yuri A. ; Kungl, Hans ; Schmitt, Ljubomira A. ; Granzow, Torsten (2012)
De-aging of Fe-doped lead-zirconate-titanate ceramics by electric field cycling: 180°- vs. non-180° domain wall processes.
In: Journal of Applied Physics, 112 (3)
doi: 10.1063/1.4739721
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Acceptor-doped ferroelectrics tend to show pronounced aging behavior. The microscopic effects of aging are commonly related to oxygen vacancies, however, there are still open questions with respect to their impact on domain wall movements. To elucidate the latter, the reverse process of de-aging by electric field cycling is investigated here on Pb(Zr0.54Ti0.46)O3 doped with iron in different concentrations. Measurements of the hysteretic behavior of large-signal parameters, i.e., polarization and strain, as well as small-signal parameters, i.e., electrical permittivity and piezoelectric coefficient, are used to distinguish between reversible and irreversible movement of 180°- and non-180° domain walls. The results indicate that for low doping concentrations, the de-aging behavior of 180° domain wall motion is governed by irreversible domain wall motion and a coarsening of the domain structure, while for non-180° domain walls the change in reversible domain wall mobility is the dominant de-aging mechanism. For high doping concentrations, an additional clamping effect related to the smaller grain size occurs.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2012
Autor(en): Glaum, Julia ; Genenko, Yuri A. ; Kungl, Hans ; Schmitt, Ljubomira A. ; Granzow, Torsten
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: De-aging of Fe-doped lead-zirconate-titanate ceramics by electric field cycling: 180°- vs. non-180° domain wall processes
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2 August 2012
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Applied Physics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 112
(Heft-)Nummer: 3
DOI: 10.1063/1.4739721
Kurzbeschreibung (Abstract):

Acceptor-doped ferroelectrics tend to show pronounced aging behavior. The microscopic effects of aging are commonly related to oxygen vacancies, however, there are still open questions with respect to their impact on domain wall movements. To elucidate the latter, the reverse process of de-aging by electric field cycling is investigated here on Pb(Zr0.54Ti0.46)O3 doped with iron in different concentrations. Measurements of the hysteretic behavior of large-signal parameters, i.e., polarization and strain, as well as small-signal parameters, i.e., electrical permittivity and piezoelectric coefficient, are used to distinguish between reversible and irreversible movement of 180°- and non-180° domain walls. The results indicate that for low doping concentrations, the de-aging behavior of 180° domain wall motion is governed by irreversible domain wall motion and a coarsening of the domain structure, while for non-180° domain walls the change in reversible domain wall mobility is the dominant de-aging mechanism. For high doping concentrations, an additional clamping effect related to the smaller grain size occurs.

Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation B3, C5, D1, T2

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 B3: Strukturelle Untersuchungen zur Aufklärung der elektrischen Ermüdung in PZT
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C5: Phänomenologische Modellierung von Injektion, Transport und Rekombination in Bauelementen aus organischen Halbleitern sowie aus nichtorganischen Ferroelektrika
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > T - Transferprojekte > Teilprojekt T2: Einfluss der PbO Stöchiometrie auf Mikrostruktur und Eigenschaften von PZT Keramiken und Multilayeraktuatoren
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 > C - Modellierung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > T - Transferprojekte
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: 06 Aug 2012 09:32
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 10:02
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