Walter Heywang

Structural engineering of ferroelectrics

Abstract Ferroelectricity as a cooperative phenomenon is strongly influenced by the structure of the material. In recent years we have come to understand most of the physical mechanisms involved. Thus we are now able to use this knowledge together with our technological experience and insight to develop tailor-made ceramics for special applications.

Anomalous temperature resistance characteristic of highly acceptor doped BaTiO 3 PTC resistors

Abstract The resistance increase above the Curie temperature in n-doped BaTiO3 ceramics is due to blocking layers. These layers are due to acceptor states at grain boundaries. When increasing the acceptor concentration an additional resistance maximum occurs below the Curie temperature, which finally prevails the original resistance increase. This maximum can be explained by the normal theory if the nonlinearity of the dielectric properties inside the blocking layers is taken into account.

Überblick über genutzte Effekte

Wie bereits in der Einleitung dargelegt, mus man schon bei einem einfachen Sensor unterscheiden zwischen dem genutzten physikalischen Effekt und der zu messenden Grose.

Piezo- und Pyroelektrische Effekte

Piezoelektrische Materialien wie z.B. Quarz, Lithiumniobat, Piezokeramik, Piezopolymere erzeugen bei Druckeinwirkung oder mechanischer Verzerrung elektrische Ladungen, pyroelektrische Materialien wie z.B. Triglycinsulfat (TGS) oder Lithiumtantalat erzeugen Ladungen bei Temperaturanderungen.

Das gestörte Gitter

Bisher haben wir nur das Bandermodell des ungestorten Halbleiters betrachtet. Die technische Bedeutung der Halbleiter liegt aber gerade darin, das ihre Eigenschaften durch Zusatze in weiten Grenzen beeinflust bzw. gesteuert werden konnen. Da dies naturgemas durch jede Art von Gitterstorung auch ungewollt geschieht, mussen bekanntlich extrem hohe Forderungen an Reinheit und Gitterperfektion gestellt werden. Wie diese Forderungen technologisch erfullt werden konnen und wie gewunschte Zusatze definiert ins Gitter eingebaut werden, ist Thema des Bandes 4 dieser Buchreihe. Hier soll uns die Frage beschaftigen, welchen Einflus solche Storungen auf die Struktur der Energiezustande haben und wie dieser zu verstehen ist. Der Einflus von Gitterstorungen auf die Transporteigenschaften wird in Kap. 4 dieses Bandes behandelt werden.