Untitled - Materials Science Institute of Madrid - Consejo Superior de ...

1. Caracterización de láminas delgadas
ferroeléctricas por métodos avanzados
de difracción de rayos X
La textura es un parámetro clave para la comprensión
del comportamiento de los materiales ferroeléctricos,
ya que determina en gran medida sus propiedades.
Para una determinación cuantitativa fiable de la textura
de láminas delgadas ferroeléctricas se aplican métodos
avanzados de análisis de los diagramas de difracción
de Rayos X, como el recientemente desarrollado método
combinado, que permite no sólo el acceso a información
cuantitativa de las diferentes componentes de
la textura global sino también de parámetros estructurales
y microestructurales tanto de la lámina ferroeléctrica
como del substrato, que no se pueden obtener por
métodos más convencionales de análisis. Problemas
tales como la separación de las contribuciones de
orientaciones correspondientes a planos con distancias
interplanares muy próximas sólo pueden ser resueltos
con estos nuevos métodos.
1. Characterisation of ferroelectric thin
films by advanced X-ray diffraction
methods
Texture is key for the understanding of the behaviour
of ferroelectric materials, as it is a determinant factor of
their properties. In order to carry out a reliable quantitative
determination of the texture of ferroelectric thin
films, advanced methods of analysis of the X-ray diffraction
profiles are used, namely the recently developed
combined approach, which allows not only the
access to quantitative information on the different components
of the global texture, but also on structural
and microstructural parameters of both the ferroelectric
film and the substrate, not available by more conventional
methods of analysis. Problems concerning the
separation of contributions from planes with close
crystal spacings can only be solved with the application
of these new methods.
1. Ricote J.; Chateigner D., J. Appl. Cryst., 37, 91-95 (2004).
2. Ricote J.; Chateigner D.; Morales M.; Calzada M.L.; Wiemer C., Thin Solid Films, 450, 128-133 (2004).
3. Lutterotti L.; Chateigner D.; Ferrari S.; Ricote J., Thin Solid Films, 450, 34-41 (2004).
Proyectos: Influencia de la textura cristalográfica en las propiedades de materiales ferroeléctricos policristalinos. Código:
2004FR00030, Período: 01/01/2004-31/12/2005, Fuente de financiación: Convenios de colaboración CSIC/CNRS, Investigador principal:
Ricote, J., Responsable extranjero: Chateigner, D., Lab. de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT-ENSICAEN).
2. Caracterización elástica, dieléctrica y
piezoeléctrica de materiales ferro-piezoeléctricos
con pérdidas
El método iterativo automático para la caracterización
de piezocerámicas fue desarrollado en los 90 para placas
y barras polarizadas en espesor, cilindros polarizados
longitudinalmente, placas de cizalla (C. Alemany et
al. J. Phys. D: Appl. Phys. 27, 148-155 (1994)) y discos
delgados polarizados en espesor (C. Alemany et al. J.
Phys. D: Appl. Phys. 28, 945-956 (1995)). Este método
se viene utilizando en el estudio de nuevos materiales
en el Dpto. de Materiales Ferroeléctricos del ICMM [1].
Ahora ha sido aplicado consistentemente a resonadores
de tres geometrías y en cuatro modos de resonancia
para obtener todos los coeficientes elásticos, dieléctricos
y piezoeléctricos necesarios para determinar
las matrices características de una piezocerámica
comercial [2]. Este método es también aplicable a la
mayoría de las películas delgadas, en general a materiales
piezoeléctricos policristalinos con simetría 6mm
[3]. Esta completa caracterización es imprescindible
para el estudio mediante el análisis por el método de
Elementos Finitos de los modos de resonancia de piezocerámicas
con geometrías complejas.
2. Elastic, dielectric and piezoelectric characterization
of lossy ferro-piezoelectric
materials
The iterative automatic method for the characterization
of piezoceramic materials was developed in the 90´s
for piezoceramic plates and bars thickness poled, longitudinally
poled bars, shear plates (C. Alemany et al. J.
Phys. D: Appl. Phys. 27, 148-155 (1994)) and thickness
poled thin disks (C. Alemany et al. J. Phys. D: Appl.
Phys. 28, 945-956 (1995)). This method is been
currently used in the study of new materials at the
Ferroelectric Materials Dpt. of ICMM [1]. The method
was now applied consistently to three resonator geometries
and four resonance modes to provide all the
elastic, dielectric and piezoelectric parameters needed
to obtain the full characteristic matrices of a commercial
piezoelectric ceramic [2]. This method is also applicable
to most of thin films, in general to piezoelectric
polycrystalline materials with 6mm symmetry [3]. This
full characterization is needed to use the Finite Element
Analysis (FEA) in the study of the resonance modes of
piezoceramics with complex geometries.
1. A. Moure, C. Alemany and L. Pardo. J. Eur. Cer. Soc. 24, 1687-1691 (2004).
2. M. Algueró, C. Alemany, L. Pardo and A.M. Gonzalez. Journal of the American Ceramic Society 87(2), 209-215 (2004).
3. L. Pardo, C. Alemany, J. Ricote, A. Moure, R. Poyato, and M. Alguero. “Invited review” en “Proceedings of the “Internacional Conference
on Materials Technology and Design of Integrated Piezoelectric Devices, A Polecer Symposium”, 2-4 February, 2004. Congress Centre
– Courmayeur, Italy. pp.145-158.
Proyectos: Proyectos PIRAMID EC G5RD-CT-2001-00456 y MEyC MAT2001-4819-E.
Red Temática EC POLECER: G5RT-CT2001-05024. Investigador Ppal: Dr.Lorena Pardo.