机电耦合混合离子-电子导体的热力学：形变势、Vegard应变和挠曲电效应
材料科学
2015-05-20 v3
摘要
外部电压、电化学势、电子和离子物种浓度以及应变之间的强耦合是固态混合离子-电子导体（MIEC）的普遍特征，这些材料被广泛应用于从电阻开关和忆阻元件到离子电池和燃料电池等器件中。在此，我们详细分析了机电耦合机制，并推导了MIEC的广义偏压-浓度-应变方程，其中包括浓度驱动的化学膨胀、形变势和挠曲电效应的贡献。该分析被扩展到均匀和扫描探针显微镜类几何构型中的偏压诱导应变。值得注意的是，电子-声子耦合和挠曲电耦合对电场扫描探针显微镜尖端引起的混合离子-电子导体局部表面位移的贡献此前未被考虑。所发展的热力学方法允许将固态离子学中由电场引起的力学现象（机电响应）的理论描述，朝着不同几何构型以及变化电学、化学和力学边界条件下MIEC的解析理论和相场建模方向演进。
引用
@article{arxiv.1012.4324,
title = {Thermodynamics of Electromechanically-Coupled Mixed Ionic-Electronic Conductors: Deformation potential, Vegard strains and Flexoelectric effect},
author = {A. N. Morozovska and E. A. Eliseev and A. K. Tagantsev and S. L. Bravina and Long-Qing Chen and S. V. Kalinin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.4324},
year = {2015}
}
备注
28 pages, 3 figures,1 table, 1 appendix