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In situ electric field induced domain evolution in Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ferroelectrics

Zakhozheva, Marina ; Schmitt, Ljubomira A. ; Acosta, Matias ; Jo, Wook ; Rödel, Jürgen ; Kleebe, Hans-Joachim (2014)
In situ electric field induced domain evolution in Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ferroelectrics.
In: Applied Physics Letters, 105 (11)
doi: 10.1063/1.4896048
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

In this work, the lead-free Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 piezoelectric ceramic was investigated in situ under an applied electric field by transmission electron microscopy. Significant changes in domain morphology of the studied material have been observed under an applied electric field. During the poling process, the domain configurations disappeared, forming a single-domain state. This multi- to single-domain state transition occurred with the formation of an intermediate nanodomain state. After removing the electric field, domain configurations reappeared. Selected area electron diffraction during electrical poling gave no indication of any structural changes as for example reflection splitting. Rather, a contribution of the extrinsic effect to the piezoelectric response of the Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 was found to be dominant.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2014
Autor(en): Zakhozheva, Marina ; Schmitt, Ljubomira A. ; Acosta, Matias ; Jo, Wook ; Rödel, Jürgen ; Kleebe, Hans-Joachim
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: In situ electric field induced domain evolution in Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ferroelectrics
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 15 September 2014
Verlag: AIP Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Applied Physics Letters
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 105
(Heft-)Nummer: 11
DOI: 10.1063/1.4896048
Kurzbeschreibung (Abstract):

In this work, the lead-free Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 piezoelectric ceramic was investigated in situ under an applied electric field by transmission electron microscopy. Significant changes in domain morphology of the studied material have been observed under an applied electric field. During the poling process, the domain configurations disappeared, forming a single-domain state. This multi- to single-domain state transition occurred with the formation of an intermediate nanodomain state. After removing the electric field, domain configurations reappeared. Selected area electron diffraction during electrical poling gave no indication of any structural changes as for example reflection splitting. Rather, a contribution of the extrinsic effect to the piezoelectric response of the Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.3(Ba0.7Ca0.3)TiO3 was found to be dominant.

Freie Schlagworte: Piezoelectric fields, Piezoelectric materials, Ceramics, Transmission electron microscopy, Domain walls
Zusätzliche Informationen:

SFB 595 Cooperation A1, B3

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 > A - Synthese
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > A - Synthese > Teilprojekt A1: Herstellung keramischer, texturierter Akuatoren mit hoher Dehnung
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
Hinterlegungsdatum: 29 Okt 2014 10:18
Letzte Änderung: 18 Aug 2021 11:38
PPN:
Sponsoren: This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich 595, and by the AdRIA Hesse State Center for Adaptronics.
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