Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 3: FV-internes Symposium „Polare Polymere und Ferroelektrete“

DF 3.5: Vortrag

Samstag, 5. März 2005, 10:40–11:00, TU C130

Pyroelektrische Composites mit leitfähiger Matrix — •Sabine Kopf und Bernd Ploss — FB Physikalische Technik, Fachhochschule Jena, Carl-Zeiss-Promenade 2, 07745 Jena

Composites aus ferroelektrischen Keramikpartikeln in einer Polymermatrix sind hochinteressante Materialien für pyroelektrische Sensoren, speziell wegen ihrer Prozesskompatibilität mit der Fertigung integrierter Schaltungen. Im Gegensatz zu homogenen Ferroelektrika können solche pyroelektrischen Composites auch so präpariert werden, daß die sonst störende piezoelektrische Aktivität vollständig kompensiert wird.

Die schlechte Anpassung zwischen der hohen Dielektrizitätszahl der Keramikpartikel und der substantiell kleineren Dielektrizitätszahl der Polymermatrix begrenzt allerdings den pyroelektrischen Koeffizienten dieser 0-3 Composites. Um die Auskopplung der pyroelektrischen Aktivität zu verbessern, wurde Polyurethan (PU) als Matrixmaterial mit Alkalihalogeniden dotiert. Eine drastische Erhöhung des pyroelektrischen Koeffizienten wurde mit leifähigem PU erreicht.

Untersucht wurden Dielektrizitätszahl und Gleichstromleitfähigkeit sowie der pyroelektrische Koeffizient von Composites mit Blei-Zirkonat/Titanat (PZT). Die empirischen Ergebnisse werden mit theoretischen Simulationen nach dem Maxwell-Wagner- und dem Bruggeman-Modell verglichen.