Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 1: FV-internes Symposium „Ermüdung in Funktionswerkstoffen“

DF 1.5: Vortrag

Freitag, 4. März 2005, 12:00–12:20, TU C130

Schaltverhalten reduzierter ferroelektrischer Keramiken — •T. Granzow¹, D.C. Lupascu¹, J. Rödel¹ und E. Suvaci² — ¹FG Material- und Geowissenschaften, TU Darmstadt — ²Dept. of Materials Science and Engineering, Anadolu University, Eskisehir, Turkey

Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) nimmt eine besondere Stellung unter den elektrischen Funktionskeramiken ein und hat auch auf dem Gebiet der nicht-flüchtigen ferroelektrischen Speicher (FE-RAMs) Einsatz gefunden. Dabei ist trotz intensiver Forschung noch ungeklärt, welchen Einfluss Störungen wie Dotier-Ionen bzw. Sauerstoff-Fehlstellen auf die Bildung und das Schalt-Verhalten ferroelektrischer Domänen in PZT haben. Man geht aber davon aus, dass Sauerstoff-Fehlstellen das Schalten behindern, wodurch die Koerzitivfeldstärke E_c heraufgesetzt und eine stärkere Ermüdung, d.h. ein Nachlassen der ferroelektrischen Eigenschaften unter zyklischer elektrischer Belastung, induziert wird. In diesem Vortrag werden Messungen der ferroelektrischen Hysterese an PZT-Keramiken präsentiert, in die durch Reduktion unterschiedliche Konzentrationen von Sauerstoff-Fehlstellen gezielt eingebracht wurden. Dabei werden die Eigenschaften von undotiertem PZT mit denen von donor- bzw. akzeptor-dotiertem Material verglichen. Es wird gezeigt, dass sich entgegen den Erwartungen die Koerzitivfeldstärke nicht erhöht und das Ermüdungs-Verhalten sogar verbessert wird. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf mögliche Ermüdungs-Mechanismen diskutiert.