Xu, Bai-Xiang ; Schrade, David ; Müller, Ralf ; Gross, Dietmar ; Granzow, Torsten ; Rödel, Jürgen (2010)
Phase field simulation and experimental investigation of the electro-mechanical behavior of ferroelectrics.
In: ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mechanics / Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik, 90 (7-8)
doi: 10.1002/zamm.200900344
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
The electro-mechanical behavior of ferroelectric materials is studied by a joint experimental and numerical investigation. The experiments were performed on lead zirconate titanate PIC151 (PI Ceramics) samples, and the numerical simulations were done by a 2D Finite Element implementation of a continuum phase field model. To limit computational costs, the material is idealized as a single crystal. The phase field parameters for the material are determined through experimental parameter identification. Numerical results are presented to show the domain structure evolution within the crystal. In comparison to experimental results, calculations are carried out to disclose mesoscopic properties of the material under various poling scenarios, the dependence of the coercive field on the electric loading frequency, and the improvement of the material properties by stress-assisted poling procedures.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2010 |
| Autor(en): | Xu, Bai-Xiang ; Schrade, David ; Müller, Ralf ; Gross, Dietmar ; Granzow, Torsten ; Rödel, Jürgen |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Phase field simulation and experimental investigation of the electro-mechanical behavior of ferroelectrics |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | Juli 2010 |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mechanics / Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 90 |
| (Heft-)Nummer: | 7-8 |
| DOI: | 10.1002/zamm.200900344 |
| URL / URN: | https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/zamm.2009003... |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The electro-mechanical behavior of ferroelectric materials is studied by a joint experimental and numerical investigation. The experiments were performed on lead zirconate titanate PIC151 (PI Ceramics) samples, and the numerical simulations were done by a 2D Finite Element implementation of a continuum phase field model. To limit computational costs, the material is idealized as a single crystal. The phase field parameters for the material are determined through experimental parameter identification. Numerical results are presented to show the domain structure evolution within the crystal. In comparison to experimental results, calculations are carried out to disclose mesoscopic properties of the material under various poling scenarios, the dependence of the coercive field on the electric loading frequency, and the improvement of the material properties by stress-assisted poling procedures. |
| Freie Schlagworte: | Ferroelectrics; phase field model; Finite element method; microstructure. |
| Zusätzliche Informationen: | SFB 595 Cooperation C3, D1 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Fachgebiete der Mechanik 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Fachgebiete der Mechanik > Fachgebiet Kontinuumsmechanik DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche Zentrale Einrichtungen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C3: Mikroskopische Untersuchungen zur Defektagglomeration und deren Auswirkungen auf die Beweglichkeit von Domänenwänden DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > D - Bauteileigenschaften > Teilprojekt D1: Mesoskopische und makroskopische Ermüdung in dotierten ferroelektrischen Keramiken |
| Hinterlegungsdatum: | 17 Jun 2011 13:52 |
| Letzte Änderung: | 26 Jan 2024 09:21 |
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