Nanoscale insight into lead-free BNT-BT-xKNN

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 20, 2012, Pages 4208-4215

  Dittmer, Robert ^a   Jo, Wook ^a   Rödel, Jürgen ^a   Kalinin, Sergei ^b   Balke, Nina ^b  

^a DARMSTADT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

^b OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

lead free materials; piezoceramics; piezoresponse force microscopy (PFM); relaxors

Indexed keywords

BASE MATERIAL; BATIO; ELECTROMECHANICAL BEHAVIOR; EXCITATION TECHNIQUE; FERROELECTRIC SWITCHING; FIELD-INDUCED; FIELD-INDUCED PHASE TRANSITION; HIGH ELECTRIC FIELDS; HIGH STRAINS; INITIAL DOMAINS; LEAD FREE CERAMICS; LEAD FREE PIEZOCERAMICS; LEAD-FREE; LEAD-FREE MATERIAL; LONG RANGE ORDERS; MACROSCOPIC DOMAINS; MATERIAL PROPERTY; NANO SCALE; PIEZO-CERAMICS; PIEZORESPONSE FORCE MICROSCOPY; PSEUDOTERNARY SYSTEM; RELAXORS; REMANENT STRAIN; SINGLE POINT; SWITCHABLE POLARIZATION; SWITCHING BEHAVIORS; SWITCHING POLARIZATION; THRESHOLD FIELDS; TIME-DEPENDENT; TIO;

BARIUM COMPOUNDS; ELECTRIC FIELDS; FERROELECTRICITY; NANOTECHNOLOGY; NIOBIUM OXIDE; PHASE STABILITY; POLARIZATION; SCANNING PROBE MICROSCOPY; SODIUM; SWITCHING;

FERROELECTRIC CERAMICS;

EID: 84867487965     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201200592     Document Type: Article

References (86)

1. G. H. Haertling, J. Am. Ceram. Soc. 1999, 82, 797.
2. J. F. Tressler, S. Alkoy, R. E. Newnham, J. Electroceram. 1998, 2, 257.
3. C. H. Keilers, F. K. Chang, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 1995, 6, 649.
4. Y. Sugawara, K. Onitsuka, S. Yoshikawa, Q. C. Xu, R. E. Newnham, K. Uchino, J. Am. Ceram. Soc. 1992, 75, 996.
5. H. Adriaens, W. L. de Koning, R. Banning, IEEE-ASME Trans. Mechatron. 2000, 5, 331.
6. S. R. Anton, H. A. Sodano, Smart Mater. Struct. 2007, 16, R1.
7. T. Rödig, A. Schönecker, G. Gerlach, J. Am. Ceram. Soc. 2010, 93, 901.
8. W. A. Smith, B. A. Auld, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 1991, 38, 40.
9. S. E. Park, T. R. Shrout, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 1997, 44, 1140.
10. K. Uchino, Piezoelectric Actuators and Ultrasonic Motors, Springer-Verlag GmbH, Heidelberg 1996.
11. R. Guo, L. E. Cross, S. E. Park, B. Noheda, D. E. Cox, G. Shirane, Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5423.
12. B. Jaffe, R. S. Roth, S. Marzullo, J. Appl. Phys. 1954, 25, 809.
13. H. Jaffe, J. Am. Ceram. Soc. 1958, 41, 494.
14. G. H. Haertling, C. E. Land, J. Am. Ceram. Soc. 1971, 54, 1.
15. S. T. Liu, J. D. Heaps, O. N. Tufte, IEEE Trans. Sonics Ultrason. 1972, 19, 281.
16. S. E. Park, T. R. Shrout, Mater. Res. Innov. 1997, 1, 20.
17. S. J. Jang, K. Uchino, S. Nomura, L. E. Cross, Ferroelectrics 1980, 27, 31.
18. D. Damjanovic, Rep. Prog. Phys. 1998, 61, 1267.
19. P. K. Panda, J. Mater. Sci. 2009, 44, 5049.
20. The European Parliament and the Council of the European Union, Off. J. Eur. Union 2003, 46, 19.
21. The European Parliament and the Council of the European Union, Off. J. Eur. Union 2003, 46, 24.
22. T. R. Shrout, S. J. Zhang, J. Electroceram. 2007, 19, 111.
23. J. Rödel, W. Jo, K. T. P. Seifert, E. M. Anton, T. Granzow, D. Damjanovic, J. Am. Ceram. Soc. 2009, 92, 1153.
24. G. A. Smolenskii, V. A. Isupov, A. I. Agranovskaya, N. N. Krainik, Sov. Phys. Solid State 1961, 2, 2651.
25. G. O. Jones, P. A. Thomas, Acta Crystallogr. Sect. B-Struct. Sci. 2002, 58, 168.
26. E. Aksel, J. S. Forrester, J. L. Jones, P. A. Thomas, K. Page, M. R. Suchomel, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 152901.
27. S. Roberts, Phys. Rev. 1947, 71, 890.
28. A. F. Devonshire, Philos. Mag. 1949, 40, 1040.
29. S. Trujillo, J. Kreisel, Q. Jiang, J. H. Smith, P. A. Thomas, P. Bouvier, F. Weiss, J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, 6587.
30. Y.-M. Chiang, G. W. Farrey, A. N. Soukhojak, Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 3683.
31. T. Takenaka, K. Maruyama, K. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 1991, 30, 2236.
32. R. Ranjan, A. Dviwedi, Solid State Commun. 2005, 135, 394.
33. S. T. Zhang, A. B. Kounga, E. Aulbach, H. Ehrenberg, J. Rödel, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 112906.
34. W. Jo, J. Rödel, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 042901.
35. B. Wylie-van, Eerd, D. Damjanovic, N. Klein, N. Setter, J. Trodahl, Phys. Rev. B 2010, 82, 104112.
36. W. Jo, S. Schaab, E. Sapper, L. A. Schmitt, H.-J. Kleebe, A. J. Bell, J. Rödel, J. Appl. Phys. 2011, 110, 074106.
37. J. Wang, Y. Liu, R. L. Withers, A. Studer, Q. Li, L. Norén, Y. Guo, J. Appl. Phys. 2011, 110, 084114.
38. X. Tan, C. Ma, J. Frederick, S. Beckman, K. G. Webber, J. Am. Ceram. Soc. 2011, 94, 4091.
39. W. Jo, J. E. Daniels, J. L. Jones, X. Tan, P. A. Thomas, D. Damjanovic, J. Rödel, J. Appl. Phys. 2011, 109, 014110.
40. S.-T. Zhang, A. B. Kounga, E. Aulbach, Y. Deng, J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91, 3950.
41. T. Oh, M.-H. Kim, Mater. Sci. Eng., B 2006, 132, 239.
42. R. P. Herber, G. A. Schneider, S. Wagner, M. J. Hoffmann, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 252905.
43. H. Simons, J. Daniels, W. Jo, R. Dittmer, A. Studer, M. Avdeev, J. Rödel, M. Hoffman, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 082901.
44. A. A. Bokov, Z. G. Ye, J. Mater. Sci. 2006, 41, 31.
45. G. Schmidt, H. Arndt, G. Borchhardt, J. Voncieminski, T. Petzsche, K. Borman, A. Sternberg, A. Zirnite, V. A. Isupov, Phys. Status Solidi A 1981, 63, 501.
46. E. V. Colla, E. Y. Koroleva, N. M. Okuneva, S. B. Vakhrushev, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 1681.
47. A. Kholkin, A. Morozovska, D. Kiselev, I. Bdikin, B. Rodriguez, P. P. Wu, A. Bokov, Z. G. Ye, B. Dkhil, L. Q. Chen, M. Kosec, S. V. Kalinin, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1977.
48. M. Hinterstein, M. Knapp, M. Hölzel, W. Jo, A. Cervellino, H. Ehrenberg, H. Fuess, J. Appl. Cryst. 2010, 43, 1314.
49. A. Gruverman, O. Auciello, H. Tokumoto, Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 28, 101.
50. S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, Phys. Rev. B 2001, 63, 125411.
51. A. Gruverman, Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 1452.
52. C. H. Ahn, K. M. Rabe, J.-M. Triscone, Science 2004, 303, 488.
53. R. Tiruvalam, A. Kundu, A. Soukhojak, S. Jesse, S. V. Kalinin, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 112901.
54. M. Cernea, A. Galca, M. Cioangher, C. Dragoi, G. Ioncea, J. Mater. Sci. 2011, 46, 5621.
55. N. Yasuda, S. Otsuka, H. Ohwa, K. Fujita, M. Iwata, H. Terauchi, Y. Ishibashi, Ferroelectrics 2011, 415, 67.
56. F. Remondiere, A. Wu, P. M. Vilarinho, J. P. Mercurio, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 152905.
57. D. Y. Wang, D. M. Lin, K. S. Wong, K. W. Kwok, J. Y. Dai, H. L. W. Chan, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 222909.
58. W. Jo, T. Granzow, E. Aulbach, J. Rödel, D. Damjanovic, J. Appl. Phys. 2009, 105, 094102.
59. S. T. Zhang, A. B. Kounga, W. Jo, C. Jamin, K. Seifert, T. Granzow, J. Rödel, D. Damjanovic, Adv. Mater. 2009, 21, 4716.
60. S. T. Zhang, A. B. Kounga, E. Aulbach, T. Granzow, W. Jo, H. J. Kleebe, J. Rödel, J. Appl. Phys. 2008, 103, 034107.
61. J. E. Daniels, W. Jo, J. Rödel, J. L. Jones, Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 032904.
62. J. Wang, Y. Liu, R. L. Withers, A. Studer, Q. Li, L. Noren, Y. Guo, J. Appl. Phys. 2011, 110, 084114.
63. A. Kholkin, I. Bdikin, D. Kiselev, V. Shvartsman, S. H. Kim, J. Electroceram. 2007, 19, 83.
64. D. C. Lupascu, S. Fedosov, C. Verdier, J. Rödel, H. v. Seggern, J. Appl. Phys. 2004, 95, 1386.
65. S. Jesse, S. V. Kalinin, R. Proksch, A. P. Baddorf, B. J. Rodriguez, Nanotechnology 2007, 18, 435503.
66. S. Jesse, A. P. Baddorf, S. V. Kalinin, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 062908.
67. W. Jo, S. Schaab, E. Sapper, L. A. Schmitt, H.-J. Kleebe, A. J. Bell, J. Rödel, J. Appl. Phys. 2011, 110, 074106.
68. V. V. Shvartsman, A. L. Kholkin, A. Orlova, D. Kiselev, A. A. Bogomolov, A. Sternberg, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 202907.
69. V. V. Shvartsman, A. L. Kholkin, Phys. Rev. B 2004, 69, 014102.
70. I. K. Bdikin, V. V. Shvartsman, A. L. Kholkin, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 4232.
71. P. Lehnen, W. Kleemann, T. Woike, R. Pankrath, Phys. Rev. B 2001, 64, 224109.
72. V. V. Shvartsman, A. L. Kholkin, M. Tyunina, J. Levoska, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 222907.
73. L. Schmitt, J. Kling, M. Hinterstein, M. Hoelzel, W. Jo, H. J. Kleebe, H. Fuess, J. Mater. Sci. 2011, 46, 4368.
74. J. E. Daniels, W. Jo, J. Rödel, D. Rytz, W. Donner, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 252904.
75. I. Kerkamm, P. Hiller, T. Granzow, J. Rödel, Acta Mater. 2009, 57, 77.
76. H.-J. Ding, P.-F. Hou, F.-L. Guo, Int. J. Solids Struct. 2000, 37, 3201.
77. H.-S. Han, W. Jo, J. Rödel, I.-K. Hong, W.-P. Tai, J.-S. Lee, unpublished.
78. J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, P. S. Pershan, Phys. Rev. 1962, 127, 1918.
79. S. V. Kalinin, B. J. Rodriguez, J. D. Budai, S. Jesse, A. N. Morozovska, A. A. Bokov, Z. G. Ye, Phys. Rev. B 2010, 81, 064107.
80. A. Kholkin, I. Bdikin, T. Ostapchuk, J. Petzelt, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 222905.
81. A. K. Tagantsev, Phase Transit. 1991, 35, 119.
82. L. Cross, J. Mater. Sci. 2006, 41, 53.
83. A. N. Morozovska, E. A. Eliseev, G. S. Svechnikov, S. V. Kalinin, Phys. Rev. B 2011, 84, 045402.
84. A. Kumar, F. Ciucci, A. N. Morozovska, S. V. Kalinin, S. Jesse, Nat. Chem. 2011, 3, 707.
85. N. Balke, S. Jesse, A. N. Morozovska, E. Eliseev, D. W. Chung, Y. Kim, L. Adamczyk, R. E. Garcia, N. Dudney, S. V. Kalinin, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 749.
86. N. Balke, D. C. Lupascu, T. Granzow, J. Rödel, J. Am. Ceram. Soc. 2007, 90, 1081.