Engineering of piezoelectric properties in ferroelectric ceramics and thin films

Abstract

The paper discusses different possibilities for controlling piezoelectric properties of ferroelectric materials and devices. The piezoelectric properties engineering can be made on different scales. Tuning of the piezoelectric response by controlling contributions from domain walls displacement is used to illustrate engineering on nanometer scale. Texture control in ferroelectric films and grain size control is discussed as an example of property control on micrometer scale. Finally, engineering on macroscopic (millimeter) scale is illustrated by amplification methods employed in multilayer actuators and different bimorph-type structures as well as by control of electro-mechanical properties in polymer-ceramic composites.<br><br>El presente trabajo discute las diferentes posibilidades existentes en el control de las propiedades piezoeléctricas de materiales ferroeléctricos y dispositivos piezoeléctricos. La ingeniería de las propiedades piezoeléctricas se puede llevar a cabo a diferentes niveles. El ajuste de dichas propiedades controlando las contribuciones del desplazamiento de paredes de dominios se usa para ilustrar el diseño a escala nanométrica. El control de la textura en láminas delgadas ferroeléctricas y el control del tamaño de grano serán tratados como un ejemplo del control de propiedades a nivel micrométrico. Por último, la ingeniería de materiales a escala macroscópica (milimétrica) será ilustrada mediante algunos métodos de amplificación empleados en actuadores multicapa y diferentes estructuras de tipo bimorfo, al igual que por métodos de control de las propiedades electromecánicas en materiales compuestos polímerico-cerámicos.

Keywords

• Ferroelectric
• piezoelectric
• thin films
• domain-walls
• Ferroelectricidad
• piezoelectricidad
• láminas delgadas
• paredes de dominios