Elektronischer Transport in Lithiumniobat

von Benjamin Wolba (17, Humboldt-Gymnasium Radeberg)

Kategorie: Physik 2015
Betreuer: Johannes Madel (Humboldt-Gymnasium Radeberg), Lukas Eng (TU Dresden - Institut für Angewandte Photophysik)
Wettbewerbsart: Jugend forscht

Gewonnene Preise:
  • 2. Platz im Landeswettbewerb
  • Sonderpreis Elektronik, Energie- oder Informationstechnik im Landeswettbewerb
  • Regionalsieger

Diese Besondere Lernleistung (Bell) im Bereich Physik erforscht die elektrischen Eigenschaften ferroelektrischer Domänen in Magnesium dotierten Einkristallen aus Lithiumniobat (LNO). Ziel des ersten Teils war es, mittels Rasterkraftmikroskopie das Domänenwachstum und die Domänenwandleitfähigkeit in LNO-Einkristallen mit und ohne UV-Beleuchtung zu untersuchen. Dabei konnten frühere Ergebnisse an LNO-Einkristallen bestätigt werden, es zeigten sich charakteristisch sechseckige Domänenstrukturen und signifikante elektrische Ströme auf der Domänenwand. Im zweiten Teil wurde die frequenzabhängige, komplexe Impedanz einer LNO-Einkristallprobe mittels Impedanzspektroskopie untersucht. Das Ziel dieser Messungen war es, denn Einfluss verschiedener Beleuchtungsintensitäten auf die Impedanzspektren festzustellen. Die Messergebnisse wurden mit Hilfe des "`Treppenmodells"' der Domänenwandleitfähigkeit ausgewertet und die Fitparameter wurden über Beleuchtungsintensität dargestellt. Dabei zeigte sich, dass dieses Modell das grobe Verhalten der Impedanzspektren gut wiedergeben kann, jedoch  Abweichungen im Phasenverlauf der Impedanz auftraten.

Elektronischer Transport in Lithiumniobat