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Influence of oxygen vacancies on core-shell formation in solid solutions of (Na,Bi)TiO3 and SrTiO3
- Solid solutions of (Na,Bi)TiO3 (NBT) and SrTiO3 (ST) are materials of interest for high-strain or high-energy density capacitor applications. Often, they exhibit chemical heterogeneity and develop core-shell structures during regular solid-state synthesis with an NBT-rich core. In this case, the NBT forms first so that the strontium needs to diffuse into the material to reach chemical homogeneity. Depending on the presence of core-shell structures, the electrical properties can vary drastically. In this work, we rationalize the effect of variations in oxygen vacancy concentration by Fe-acceptor and Nb-donor doping. It can be shown that a diffusion couple of strontium and oxygen is responsible for chemical homogenization and that the oxygen vacancy content can control the formation of a core-shell structure.
Autor*innen: | S. Steiner, J. Heldt, Oded SobolORCiD, Wolfgang UngerORCiD, T. Frömeling |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Journal of the American Ceramic Society |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2021 |
Organisationseinheit der BAM: | 6 Materialchemie |
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse | |
9 Komponentensicherheit | |
9 Komponentensicherheit / 9.0 Abteilungsleitung und andere | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Wiley Periodicals LLC, John Wiley & Sons, Inc. |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 10 |
DDC-Klassifikation: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie |
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten | |
Freie Schlagwörter: | Bismuth titanates; Core-shell structures; Diffusion/diffusivity; Ferroelectricity/ferroelectric materials; Lead-free ceramics |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Chemie und Prozesstechnik |
Material | |
Material / Materialdesign | |
DOI: | 10.1111/jace.17845 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-525988 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 06.05.2021 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 20.05.2021 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |