Oxid-Keramik - Keramik: Wie ein alter Werkstoff hochmodern wird - page 104

Abb. 5.11 Elementarzelle des Perowskit-Typs [ 4 , Bild 207]

Anders verhält es sich, wenn statt des Ca 2+ das deutlich größere Ba 2+
(zweiwertiges Kation des Bariums) in den Würfel eingebaut wird. Der
Platz reicht nicht aus. Der Einbau erfordert eine Verzerrung des Git-
ters. Man spricht von einer tetragonalen Verzerrung des kubischen Git-
ters. Das ist mit einer erheblichen Polarisation verbunden. Sie bleibt als
Remanenzpolarisation bestehen, auch wenn das elektrische Feld längst
nicht mehr wirkt.
Dieser Effekt ist stark von der Temperatur abhängig. Da es sich um
einen in erster Linie durch geometrische Platzverhältnisse hervorgerufe-
nen Effekt handelt, verschwindet er dann, wenn sich bei höherer Tempe-
ratur die Elementarzelle so ausdehnt, dass das Ba 2+ -Kation darin Platz
findet. Dafür existiert eine charakteristische Temperatur, die Curie-Tem-
peratur. Sie liegt für BaO TiO 2 bei 120 °C. Oberhalb der Curie-Tempe-

ratur ist der Werkstoff dielektrisch.
Die Permittivität ferroelektrischer Werkstoffe übersteigt deutlich die
von dielektrischen. Die starke Gitterverspannung kann zu " r -Werten bis
etwa 10.000 bei der Curie-Temperatur führen. Die starke Abhängigkeit
der sich bildenden Kristallmodifikationen und damit der Permittivität