Einfluss von Additiven auf die Herstellung und Defektstruktur von (K,Na)NbO3

• Antragsteller: Professor Dr. Helmut Ehrenberg, seit 10/2012; Professor Dr. Christian Elsässer; Professor Dr. Michael J. Hoffmann
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 37884824

Untersucht wird die Defektstruktur von KNN-Keramiken mit Cu- und Fe-Dotierung. Methodisch werden theoretische DFT- und experimentelle EPR- Analysen auf atomarer Ebene mit Experimenten auf makroskopischer Ebene kombiniert. Ziel ist die Korrelation von makroskopischen Eigenschaften mit der Defektstruktur. Übereinstimmende Ergebnisse der Arbeitsgruppen bei Cu-dotiertem KNN sind, dass (i) die chemischen Randbedingungen von Bedeutung für die Defektstruktur sind und (ii) unter den meisten Bedingungen Cu2+ dabei auf einen B-Platz der Perowskitstruktur eingebaut wird. Nach EPR-Ergebnissen können dabei zwei verschiedene Typen von Defektdipol-Assoziaten gebildet werden. Die Auswirkungen dieser Dipolbildung auf Defektbildungsenergien und Energiebarrieren bei Polarisation sollen mit DFT berechnet werden. Aus der Besetzung von elektronischen Energieniveaus, Messungen von elektronischen Leitungsmechanismen mittels elektrisch detektierter EPR und dielektrischer Charakterisierung sollen Rückschlüsse auf die elektrischen Leitungsmechanismen gezogen und defektbedingte Leitungsmechanismen von Leitungsphänomenen an Korngrenzen separiert werden. Die für die Cu-Dotierung entwickelte Methodik soll auf die Fe-Dotierung übertragen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Susanne Wagner
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Rüdiger-A. Eichel, bis 9/2012