纵向压电性的横向弯曲模拟
材料科学
2025-06-10 v4
摘要
经常观测到的1%至26%的超高电致纵向应变的起源仍然是一个未解之谜。最近的证据表明，这一现象与样品的弯曲变形有关，但驱动这种弯曲的机制以及名义应变对样品厚度的强依赖性尚未被完全理解。在这里，我们证明压电陶瓷中的弯曲可以由d31沿厚度方向的非零梯度所诱导。我们的计算表明，在标准钙钛矿压电陶瓷如KNbO3中，0.69%的氧空位浓度通过抑制极化旋转导致d31变化6.3 pC/N，这足以在薄样品中产生超高名义应变。缺陷浓度、组分和应力的梯度都可以导致d31分布的足够不均匀性，从而产生弯曲效应。我们提出了几种区分真实电致应变与弯曲诱导效应的方法。本工作澄清了超高名义电致应变的起源，并为推进压电材料提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2411.02880,
title = {Transverse Bending Mimicry of Longitudinal Piezoelectricity},
author = {Zhi Tan and Xiang Lv and Jie Xing and Shaoxiong Xie and Hui Zhang and Jianguo Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02880},
year = {2025}
}