Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 21/2020

16.04.2020 | Ceramics

Crystallization behavior of amorphous BaTiO3 thin films

verfasst von: Gyung Hyun Ryu, Neal P. Lewis, George N. Kotsonis, Jon-Paul Maria, Elizabeth C. Dickey

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 21/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The crystallization behavior of amorphous barium titanate (BaTiO3) thin films was studied as a function of annealing temperature from 500 to 1000 °C. Quantitative phase analysis by grazing incidence X-ray diffractometry revealed that the metastable hexagonal phase preferentially nucleates at lower temperatures with a transition to stable cubic nuclei at higher temperatures. The predominance of the metastable hexagonal-phase nucleation at lower temperatures suggests that it has the lowest nucleation barrier, in accordance with the Ostwald’s step rule. To help induce the nucleation of the cubic phase at lower temperatures, we explored the effects of electric fields on the crystallization behavior and found that direct-current fields moderately enhanced the cubic phase fraction in the 500–700 °C temperature range. Although the nucleation barrier of the cubic phase in the presence of an electric should be lowered more significantly with respect to that of the hexagonal phase because of the former’s higher relative permittivity, the effect arising from the change in volume free energy should only become significant at electric field strengths in the range of MV cm−1, an order of magnitude higher than the experimentally accessible fields in the present study. This suggests alternative, perhaps interface-mediated, mechanisms by which the electric field modifies the nucleation behavior of BaTiO3.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
16.
Zurück zum Zitat Kashchiev D (2000) Chapter 21. Electric field. In: Nucleation. Elsevier, pp 315–329 Kashchiev D (2000) Chapter 21. Electric field. In: Nucleation. Elsevier, pp 315–329
17.
Zurück zum Zitat Wagner KW (1914) Erklärung der dielektrischen Nachwirkungsvorgänge auf Grund Maxwellscher Vorstellungen. Arch für Elektrotechnik 2:371–387CrossRef Wagner KW (1914) Erklärung der dielektrischen Nachwirkungsvorgänge auf Grund Maxwellscher Vorstellungen. Arch für Elektrotechnik 2:371–387CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Van Beck LKH (1967) Dielectric behaviour of heterogeneous systems. In: Birks JB (ed) Progress in dielectrics. Heywood Books, London, pp 69–114 Van Beck LKH (1967) Dielectric behaviour of heterogeneous systems. In: Birks JB (ed) Progress in dielectrics. Heywood Books, London, pp 69–114
Metadaten
Titel
Crystallization behavior of amorphous BaTiO3 thin films
verfasst von
Gyung Hyun Ryu
Neal P. Lewis
George N. Kotsonis
Jon-Paul Maria
Elizabeth C. Dickey
Publikationsdatum
16.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 21/2020
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-020-04637-z

Weitere Artikel der Ausgabe 21/2020

Journal of Materials Science 21/2020 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.