In this study, the domain structure, bimodality of domains and wedge-shape formation of domain tips are investigated in tetragonal Pb[Zr0.375Ti0.625]O3 and Pb[Zr0.45Ti0.55]O3 ferroelectrics by transmission electron microscopy (TEM). Finite element method (FEM) calculations predicted the stability of the experimentally observed domain configuration for different boundary conditions concerning electrical as well as mechanical state. Detailed TEM studies of a specific bimodal domain configuration, composed of four different domains, revealed the presence of a domain wall with alternating tiny head-to-side and tail-to-side arrays and broad head-to-tail areas. The experimentally observed existence of both, wedge-shaped domain tips and bimodality, could be rationalized either by the presence of charges or by shear stress as evidenced by FEM calculations.
Typ des Eintrags: |
Artikel
|
Erschienen: |
2014 |
Autor(en): |
Schmitt, Ljubomira Ana ; Schrade, David ; Kungl, Hans ; Xu, Bai-Xiang ; Mueller, Ralf ; Hoffmann, Michael J. ; Kleebe, Hans-Joachim ; Fuess, Hartmut |
Art des Eintrags: |
Bibliographie |
Titel: |
Bimodal domain configuration and wedge formation in tetragonal Pb[Zr1−xTix]O3 ferroelectrics |
Sprache: |
Englisch |
Publikationsjahr: |
Januar 2014 |
Verlag: |
Elsevier Science Publishing |
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: |
Computational Materials Science |
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: |
81 |
DOI: |
10.1016/j.commatsci.2013.07.020 |
URL / URN: |
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092702561... |
Kurzbeschreibung (Abstract): |
In this study, the domain structure, bimodality of domains and wedge-shape formation of domain tips are investigated in tetragonal Pb[Zr0.375Ti0.625]O3 and Pb[Zr0.45Ti0.55]O3 ferroelectrics by transmission electron microscopy (TEM). Finite element method (FEM) calculations predicted the stability of the experimentally observed domain configuration for different boundary conditions concerning electrical as well as mechanical state. Detailed TEM studies of a specific bimodal domain configuration, composed of four different domains, revealed the presence of a domain wall with alternating tiny head-to-side and tail-to-side arrays and broad head-to-tail areas. The experimentally observed existence of both, wedge-shaped domain tips and bimodality, could be rationalized either by the presence of charges or by shear stress as evidenced by FEM calculations. |
Freie Schlagworte: |
Finite element method, Lead zirconate titanate, Bimodal domain structure, Wedge formation, Transmission electron microscopy |
Zusätzliche Informationen: |
SFB 595 Cooperation B3, C3, C6, T2 |
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 Mechanik Funktionaler Materialien 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Strukturforschung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche Exzellenzinitiative Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen > Graduate School of Computational Engineering (CE) 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 > C - Modellierung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C3: Mikroskopische Untersuchungen zur Defektagglomeration und deren Auswirkungen auf die Beweglichkeit von Domänenwänden DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C6: Mikromechanische Simulationen von Interaktion der Punktdefekte mit Domänenstruktur in Ferroelektrika DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > T - Transferprojekte 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 |
Hinterlegungsdatum: |
21 Nov 2013 10:36 |
Letzte Änderung: |
26 Jan 2024 09:21 |
PPN: |
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Sponsoren: |
This work was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich 595 Fatigue in Functional Materials. |
Export: |
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