Simulation des elektromechanischen Verhaltens von PZT mit realer Domänenstruktur

Anteboth, Stefanie

kassel university press, ISBN: 978-3-89958-314-4, 2007, 122 Seiten

URN: urn:nbn:de:0002-3143

Zugl.: Kassel, Univ., Diss. 2006

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Inhalt: Es wurde ein mesoskopisches Modell zur Vorhersage des elektromechanischen Verhaltens von Piezokeramiken unter Berücksichtigung der Domänenstruktur entwickelt. Durch Anlegen äußerer Belastungen klappt jede Domäne um, deren Energiefreisetzungsrate zwischen neuem und altem Zustand einen kritischen Wert überschreitet.

Domänen, die negative dielektrische Verschiebungen besitzen, sind bestrebt, in Richtung des äußeren elektrischen Feldes umzuklappen und beeinflussen dadurch umliegende Domänen. In Bereichen mit extrem komplizierter Domänenstruktur erfolgt das Ausrichten der Domänen in Belastungsrichtung über Bildung und Auflösung von 180°-Domänenstrukturen. Des Weiteren konnte das „Festhalten“ von Domänen beobachtet werden, d.h. große starre Domänen und die dadurch resultierenden lokalen Spannungen hindern benachbarte Domänen am Umklappen. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Domänen hauptsächlich um 90° umklappen.

Die simulierten Polarisationszustände und die daraus resultierende Hysterese-Kurve lieferte eine gute Übereinstimmung mit den experimentell bestimmten Daten.

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