Versetzungstechnik in Bulk-Ferroelektrika

• Antragsteller: Dr. Fangping Zhuo, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530438323

Der Schlüssel zur Verbesserung der Versetzungstechnologie in spröden ferroelektrischen Keramiken liegt in einer präzisen Kontrolle dieser Defekte (1D-Versetzung und 2D-Domänenwände) und einem tieferen Verständnis der Funktionalitäten. Dies erfordert die folgenden spezifischen Ziele: Etablierung robuster Ansätze zur Einführung und Kontrolle von Versetzungsstrukturen (Dichte und Anordnung) über plastische Verformung bei hoher Temperatur, so dass ein klares Bild der Versetzungstechnik in Modellferroelektrika gezeichnet wird. Untersuchung der Temperaturabhängigkeit der durch Versetzungen beeinflussten piezoelektrischen Eigenschaften, um die Vorhersagefähigkeit für die Betriebsintegrität und Lebensdauerstabilität zukünftiger versetzungsbasierter elektromechanischer Geräte sicherzustellen. Offenlegung detaillierter dynamischer Wechselwirkungen zwischen Versetzungen und Domänenwänden durch In-situ-Methoden als Funktion von elektrischem Feld und Temperatur: Verwendung von Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), piezoelektrischer Kraftmikroskopie (PFM) und Multiskalen-Simulationstechniken. Eine tiefgreifende mechanistische Verständnis der Versetzungen, die mit ferroelektrischen Domänenwänden interagieren, wird durch Phasenfeldsimulationen berechnet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen