Phase diagrams and functional responses of ferroelectric solid-solutions
- Ferroelektrische Materialien sind für moderne Elektronik unverzichtbar. Das Ziel, das giftige PbTiO\(_3\) durch umweltfreundliches BaTiO\(_3\) zu ersetzen, treibt die Anpassung funktionaler Eigenschaften durch atomare Substitution voran. Dotiertes BaTiO\(_3\) wurde simuliert, wobei isovalentes Sr in Ba und aliovalente Cu\(^{2+}\), Mn\(^{2+}\) oder Fe\(^{2+}\) in Ti\(^{4+}\) substituiert werden. Die Auswirkungen der atomaren Anordnung auf Polarisation und Domänenwände wurden für Sr erforscht. Dichtefunktionaltheorie und molekulardynamische Simulationen zeigen signifikante Einflüsse auf die Polarisation, Curie-Temperatur und Domänenwände. Eine systematische Untersuchung der Stabilität von Cu\(^{2+}\)-, Mn\(^{2+}\)- und Fe\(^{2+}\)- dotiertem BaTiO\(_3\) wurde durchgeführt. Anhand der Simulationen wurde gezeigt, dass Defektdipole als Rückstellkraft wirken können. Cu-Dotierung erzeugt ein großes internes elektrisches Feld, das die tetragonale Phase stabilisiert und dadurch eine starke Rückstellkraft erzeugt.
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| Author: | Aris DimouGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-106574 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-10657 |
| Subtitle (English): | an \(\textit {ab initio}\) based molecular dynamics study |
| Referee: | Anna GrünebohmORCiDGND, Rebecca JanischORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2024/01/16 |
| Date of first Publication: | 2024/01/16 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau |
| Date of final exam: | 2023/10/18 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Maschinenbau |
| GND-Keyword: | Elektronik; Polarisation; Curie-Temperatur; Bloch-Wand; Dichtefunktionalformalismus |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau |
| faculties: | Fakultät für Maschinenbau |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
