In this paper, written by Alexander Kobald and co-authors Herbert Kobald and Marco Deluca, chemically substituted lead-free sodium-niobate-based thin films were developed that exhibit a phase transition from antiferroelectric to ferroelectric under substitution and applied electric field. Microstructural and nucleation mechanism changes are found and can be effectively employed to tailor the materials properties and boost both initial energy storage density as well as long-term stability up to 5 million electric cycles with a degradation of properties below 10%. This is another step towards replacing state-of-the-art toxic lead-based ferroelectrics in capacitor applications.
Link to paper: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221923009755
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Paper: Phasenstabilität und Energiespeichereigenschaften von polykristallinen antiferroelektrischen BaTiO3-substituierten NaNbO3-Dünnschichten
In dieser von Alexander Kobald und den Co-Autoren Herbert Kobald und Marco Deluca kürzlich erschienen Publikation wurden chemisch substituierte, bleifreie Dünnschichten auf Natriumniobatbasis entwickelt, die bei Substitution und Anlegen eines elektrischen Feldes einen Phasenübergang von antiferroelektrisch zu ferroelektrisch aufweisen. Es wurden Änderungen der Mikrostruktur und des Nukleationsmechanismus festgestellt, die sich wirksam einsetzen lassen, um die Materialeigenschaften anzupassen und sowohl die anfängliche Energiespeicherdichte erhöhen als auch eine Langzeitstabilität bis zu 5 Millionen Spannungszyklen mit einer Verschlechterung der Eigenschaften um weniger als 10 % ermöglichen. Dies ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Ablösung der vorherrschenden bleibasierten toxischen Ferroelektrika in Kondensatoranwendungen.
Link zur Publikation: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221923009755
