Dotierungs-Segregation in Ferroelektrika mit Perowskitstruktur

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Dieter Becker
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5210834

Die Beeinflussung und Modifizierung der Defektchemie von grenzflächennahen Bereichen durch die elektrische Polarisation des Kristallinneren kann entscheidenden Einfluß auf Eigenschaften von polykristallinen Materialien haben. So wächst der elektrische Widerstand geeignet dotierter keramischer Perowskite im Bereich ihrer ferro-paraelektrischen Umwandlungen sprunghaft um mehrere Größenordnungen an. BaTiO³ stellt hierfür ein technologisch wichtiges Beispiel dar. Mit Hilfe spektroskopischer Sondenmethoden (ESR- und Mössbauer-Spektroskopie) sollen die in den Grenzschichten der Kristallite stattfindenden defektchemischen Vorgänge und ihre Kinetik untersucht werden, an denen die segregierten Dotierungen unmittelbar beteiligt sind. Als Dotierung soll hauptsächlich das ESR-Ion Mangan eingesetzt werden, das einen deutlich verstärkenden Einfluß auf den Widerstandseffekt ausübt. Die Diffusivität der Dotierungen soll in TracerExperimenten ermittelt werden. Durch Mischkristallbildung von BaTi0³ und PbTi0³ können die Umwandlungstemperaturen in weiten Bereichen variiert werden, sodaß systematische Untersuchungen zur Kinetik der Dotierungs-Segregation ermöglicht werden. Durch Substitution von Titan durch 119Sn wird eine auf die Phasenumwandlung ansprechende Mössbauer-Sonde gewonnen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1056: Strukturgradienten in Kristallen