Herstellung und Schaltverhalten neuer bismuthaltiger Hochtemperaturpiezokeramiken

Zur Untersuchung des Einflusses der tetragonalen Verzerrung auf das Schaltverhalten von Ferroelektrika wurden lanthandotierte Bismutferrit-Bleititanat-Piezokeramiken (BF-PT) mit einer tetragonalen Verzerrung zwischen 1,10 und 1,01 hergestellt und elektrisch, mechanisch und strukturell charakterisiert. Dies schloss temperaturabhängige Messungen der Struktur, der dielektrischen Permittivität und des piezoelektrischen Koeffizienten ein. Die Messungen zeigten, dass die Tetragonalität der Kristallstruktur einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von BF-PT hat. Es konnte ein Schwellenwert bei 1,045 nachgewiesen werden, oberhalb dessen Domänenschalten fast vollständig unterdrückt ist. Dieser Schwellenwert wurde über Rayleighmessungen sowie Röntgen- und Neutronenbeugungsmessungen bestätigt. Er besitzt sowohl für rein elektrische als auch für rein mechanische Belastung Gültigkeit.