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Bimodal domain configuration and wedge formation in tetragonal Pb[Zr1−xTix]O3 ferroelectrics

Schmitt, Ljubomira Ana ; Schrade, David ; Kungl, Hans ; Xu, Bai-Xiang ; Mueller, Ralf ; Hoffmann, Michael J. ; Kleebe, Hans-Joachim ; Fuess, Hartmut (2014)
Bimodal domain configuration and wedge formation in tetragonal Pb[Zr1−xTix]O3 ferroelectrics.
In: Computational Materials Science, 81
doi: 10.1016/j.commatsci.2013.07.020
Artikel, Bibliographie

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.

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:
Sponsoren: This work was funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich 595 Fatigue in Functional Materials.
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