Abstract Li deposition is observed and measured on a solid electrolyte in the vicinity of a metallic current collector. Four types of ion‐conducting, inorganic solid electrolytes are tested: Amorphous 70/30 mol% Li 2 S‐P 2 S 5 , polycrystalline β‐Li 3 PS 4 , and polycrystalline and single‐crystalline Li 6 La 3 ZrTaO 12 garnet. The nature of lithium plating depends on the proximity of the current collector to defects such as surface cracks and on the current density. Lithium plating penetrates/infiltrates at defects, but only above a critical current density. Eventually, infiltration results in a short circuit between the current collector and the Li‐source (anode). These results do not depend on the electrolytes shear modulus and are thus not consistent with the Monroe–Newman model for “dendrites.” The observations suggest that Li‐plating in pre‐existing flaws produces crack‐tip stresses which drive crack propagation, and an electrochemomechanical model of plating‐induced Li infiltration is proposed. Lithium short‐circuits through solid electrolytes occurs through a fundamentally different process than through liquid electrolytes. The onset of Li infiltration depends on solid‐state electrolyte surface morphology, in particular the defect size and density.

The recent review for the Restriction of Hazardous Substances Directive (RoHS) by the expert committee, appointed by the European Union, stated that the replacement of PZT "… may be scientifically and technologically practical to a certain degree …", although replacement "… is scientifically and technically still impractical in the majority of applications." Thus, two decades of sustained research and development may be approaching fruition, at first limited to a minority of applications. Therefore, it is of paramount importance to assess the viability of lead-free piezoceramics over a broad range of application-relevant properties. These are identified and discussed in turn: 1. Cost, 2. Reproducibility, 3. Mechanical and Thermal Properties, 4. Electrical Conductivity, and 5. Lifetime. It is suggested that the worldwide efforts into the development of lead-free piezoceramics now require a broader perspective to bring the work to the next stage of development by supporting implementation into real devices. Guidelines about pertinent research requirements into a wide range of secondary properties, measurement techniques, and salient literature are provided.

The study of piezotronic and piezo-phototronic features in semiconducting piezoelectrics has gained considerable attention for optimizing electronic and optoelectronic device performance. In this study, we explore the photocurrent response within a ZnO varistor-type interface device and examine its UV photosensitivity enhancement through piezo-phototronic modulation of the potential barriers at grain boundaries. Doped ZnO bicrystals were synthesized using the epitaxial solid-state transformation method with polarization vectors perpendicular to the interface. The vectors can be directed both into and out of the interfaces depending on the crystallographic orientation of the crystals designated as (0001̅)|(0001̅) and (0001)|(0001) interfaces, respectively. These varistor-type boundaries demonstrate an exceptional photoelectric response to UV photons. Furthermore, our results indicate that the photoresponsivity of bicrystals with (0001)|0001 crystallographic orientation can be further enhanced under piezo-phototronic influence. Application of compressive stress of 100 MPa not only increased photocurrent formation by 1000 % but also boosted photosensitivity by 1400 %, attributed to the elevated double Schottky barrier (DSB) height at the interface resulting from mechanical loading on the bicrystal. Our findings highlight the significant role of piezoelectrically tuned potential barriers at grain boundaries in enhancing the separation and extraction of photogenerated excitons for photocurrent formation. This study introduces the engineered varistor-type interface as a promising candidate for future optoelectronic devices and contributes to our understanding of the piezo-phototronic concept in semiconductor-semiconductor interface devices.

Cold sintering is an attractive method to densify ceramics, providing the opportunity to produce ferroelectrics efficiently. This is particularly important for cases where ceramics like perovskites are prone to high A-site element volatilization at high temperatures. The resulting uncontrolled creation of defects is often detrimental to the ferroelectric properties. In this work, cold-sintering assisted production of KNN ceramics with water (no corrosive transient liquid) leads to a homogenous, high-density pure KNN with high dielectric permittivity and lower dielectric losses as compared to high-temperature sintering techniques. Our work could, therefore, open a new venue for further modification of defect chemistry in lead-free piezoelectrics.

Abstract Dislocations in oxide ceramics significantly influence their physical properties by creating substantial local strain fields, new electronic states, and space‐charge layers. In this study, we investigated the effects of mechanically introduced dislocations on the electrical conductivity of BaTiO 3 single crystals. High‐temperature plastic deformation was employed to introduce a high dislocation density with a {100}〈100〉 slip system. Impedance measurements revealed a significant anisotropy in the conductivity due to the presence of oriented dislocation structures. The crystals with dislocation lines aligned parallel to the measurement axis ([001] crystallographic direction) exhibited 16‐fold higher conductivity compared to those measured across the dislocations. Compared to the pristine crystals, this means an increase in conductivity when the measurements were carried out parallel to dislocation lines and a decrease in perpendicular measurements. Our study demonstrates that not only ferroelectric properties but also charge transport can be modified by dislocation introduction in BaTiO 3 .