(S)TEM-Untersuchung der atomaren Struktur und Domänenmorphologie von antiferroelektrischen Keramiken
Projektmitglieder
Hui Ding (Doktorand), Leopoldo Molina-Luna (PI) und Hans-Joachim Kleebe (PI)
Beschreibung
Antiferroelektrika (AFE) haben aufgrund der reversiblen Phasenübergänge zwischen AFE- und ferroelektrischen (FE) Zuständen große Vorteile bei der Anwendung als Energiespeicher. Als Prototypen von AFEs werden bleihaltiges PbZrO3 (PZ) und bleifreies NaNbO3 (NN) mit konventioneller Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) untersucht, wobei Elektronenbeugung sowie Hell- und Dunkelfeldabbildungstechniken eingesetzt werden, um die Domänenmorphologie und Kristallographie aufzudecken. Um die Energiespeichereigenschaften zu verbessern, wurden verschiedene dotierte AFEs oder feste Lösungen auf der Basis von PZ und NN entwickelt, z. B. (Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3 und NaNbO3 – SrSnO3-Serien, die ebenfalls mittels TEM untersucht wurden. Darüber hinaus wird das scannende TEM (STEM) eingesetzt, um die atomar aufgelöste Struktur und lokale Verschiebungsvektoren des Zentralatoms (Polarisationskarte) in PZ und NN aufzuzeigen.
Der LOEWE-Schwerpunkt FLAME
Ziel des Projekts „FLAME – Fermi Level Engineering Antiferroelektrischer Materialien für Energiespeicher und Isolatoren" ist es, mit Hilfe der elektronischen Strukturanalyse neue bleifreie antiferroelektrische Materialien zu entwickeln.
