Elektrokalorische Effekte in PMN-PT-Einkristallen (PMNPT-Elektrokalorik)

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In dem geplanten Projekt sollen die elektrokalorischen Eigenschaften von PMN-PT-Einkristallen systematisch als Funktion verschiedener Einflussgrößen untersucht werden. Hierzu zählen die chemische Zusammensetzung der Mischkristallreihe (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3, die Temperatur, die Kristallorientierung, die Stärke und Orientierung des externen elektrischen Feldes sowie die Domänenstruktur. In einer vorigen Arbeit haben wir verschiedene Niedertemperatur-Umwandlungen und zugehörige Polarisationspfade aufgezeigt. Es soll daher ein besonderes Augenmerk auf die Einflüsse dieser Niedertemperatur-Umwandlungen und die damit verbundenen Polarisationseigenschaften auf die Höhe der elektrokalorischen Größen gerichtet werden.Durch direkte (kalorische) und indirekte (über Polarisationshysteresen, dielektrische und pyroelektrische) Messungen des elektrokalorischen Effektes soll im Endergebnis ein Gesamtbild über die Beiträge der chemischen Zusammensetzung, Struktur, inkl. Niedertemperatur-Umwandlungen, Orientierung und Domänenstruktur zu den elektrokalorischen Eigenschaften entstehen. Aus diesem Gesamtbild soll dann möglich sein, ein optimales PMN-PT-System herauszuwählen und für elektrokalorische Anwendungen bereitzustellen. Die Einzelbeiträge und ihr Zusammenwirken zum Gesamteffekt werden weiter darüber Aufschluss geben, ob Erweiterungen der Theorie notwendig sind, insbesondere hinsichtlich der Domäneneinflüsse und der Dynamikeffekte.