Blei-Zirkonat-Titanat
).]]Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) ist ein Stoffverbund aus Blei (Pb), Sauerstoff (O) und Titan(Ti) oder Zirconium (Zr) und gehört zu der Familie der Ferroelektrika.
Die Bleiatome sind in einer kubischen_Raumstruktur angeordnet. Blei-Zirkonat-Titanat liegt für gewöhnlich, ebenso wie das ihm sehr ähnliche Bariumtitanat, als Perowskit vor. Mehrere Sauerstoffatome kubisch-flächenzentriert und ein Titan- bzw. Zirconiumatom ?pseudo-kubisch-raumzentriert? angeordnet, d. h. dass das Titanatom oberhalb der Curietemperatur tatsächlich die beschriebene kubisch-raumzentrierte Position einnimmt. Bei Temperaturen unterhalb der Curietemperatur (je nach Titananteil ungefähr zwischen 230 °C und 500 °C) wandert das Titanatom etwas aus seiner zentralen Lage heraus und das zuvor elektrisch neutrale Gitter wird zu einem Dipol. Dieses Dipol-Gitter weist nun piezoelektrische_Eigenschaften auf und gilt zur Zeit (2005) als eines der kostengünstigsten Materialien zur Herstellung leistungsfähiger Piezoaktoren. PZT wird auch bevorzugt als Speicherelement eines ferroelektrischen_RAM verwendet.
PZT als Piezokeramik
kurve von dotierten PZT-Keramiken. Aufgetragen ist die Polarisation P über die angelegte elektrische Feldstärke E.]]
Die Eigenschaften eines PZT-Werkstoffes lassen sich zusätzlich durch den Einbau von Fremdatomen (Dotierung) modifizieren. Besondere Wichtigkeit für Piezokeramiken besitzt dabei die Polarisierbarkeit bei unterschiedlichen elektrischen_Feldstärken. Durch die Dotierung entstehen sogenannte harte und weiche Keramiken, die sich in ihrer Hysteresekurve unterscheiden. Harte PZT-Materialien zeichnen sich durch hohe Remanenz aus, sie benötigen allerdings weit höhere Feldstärken für eine Polarisationsänderung. Bei weichen PZT-Werkstoffen ist das Umgekehrte der Fall: die weissschen_Bezirke lassen sich leichter durch elektrische Felder verändern. Das Material ist also leichter formbar (weicher).
