کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7177889 1467059 2015 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Defects in flexoelectric solids
ترجمه فارسی عنوان
نقص در مواد جامد فلکسوکتریک
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
گفته می شود که جامد به صورت فلکسوالکتریک است، در حالی که قطبش نسبت به گرادیان بار است. از آنجایی که شیب های کرنش در نزدیکی نقص ها بزرگ هستند، انتظار داریم که اثر فلکسوکلریک در آن برجسته و پراکندگی در فاصله های بسیار بزرگتر از یک مقیاس طول فلوتوکسل باشد. در این جا، این انتظار را با محاسبه میدان های جابجایی، استرس و قطبش در نزدیکی نقص در جامد های فلکسوکلریک اندازه گیری می کنیم. برای نقصهای نقطه ای برخی از نتایج به خوبی شناخته شده از کشش شیب کششی و نظریه های پیزوالکتریک غیر محلی، اما با مقیاس طول های طولانی در اصطلاحات نهایی، بهبود می یابیم. برای تخریب لبه، ما نشان می دهیم که پتانسیل الکتریکی حداکثر در مجاورت هسته تخریب است. ما همچنین چگالی بار قطبشده لبه جابجایی لبه را در یک جامد فلوتوکسل ایزوتروپیک تخمین می زنیم که با برخی از اندازه گیری ها در یخ موافق است. ما یک تحلیل ضریب ناپیوسته از نقاط نوک تیز را در جامدات فلکسوکلریک انجام می دهیم و نشان می دهد که نتایج ما برخی از ویژگی های راه حل در کشش شیب کششی و پیزو الکتریکی را به اشتراک می گذارد. ما همچنین میزان انتشار انرژی را برای ترک با استفاده از شرایط محدود مرز چپ ساده محاسبه می کنیم و از معیارهای کلاسیک برای رشد ترک برای پیش بینی استفاده می کنیم. تجزیه و تحلیل ما می تواند به عنوان نقطه شروع برای پیشرفته تر تجزیه و تحلیل و محاسبات درمان نقص در مواد جامد فلکسوکریک است که در حال افزایش توجه در زمینه علوم نانو و فناوری نانو.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
A solid is said to be flexoelectric when it polarizes in proportion to strain gradients. Since strain gradients are large near defects, we expect the flexoelectric effect to be prominent there and decay away at distances much larger than a flexoelectric length scale. Here, we quantify this expectation by computing displacement, stress and polarization fields near defects in flexoelectric solids. For point defects we recover some well known results from strain gradient elasticity and non-local piezoelectric theories, but with different length scales in the final expressions. For edge dislocations we show that the electric potential is a maximum in the vicinity of the dislocation core. We also estimate the polarized line charge density of an edge dislocation in an isotropic flexoelectric solid which is in agreement with some measurements in ice. We perform an asymptotic analysis of the crack tip fields in flexoelectric solids and show that our results share some features from solutions in strain gradient elasticity and piezoelectricity. We also compute the energy release rate for cracks using simple crack face boundary conditions and use them in classical criteria for crack growth to make predictions. Our analysis can serve as a starting point for more sophisticated analytic and computational treatments of defects in flexoelectric solids which are gaining increasing prominence in the field of nanoscience and nanotechnology.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanics and Physics of Solids - Volume 84, November 2015, Pages 95-115
نویسندگان
, ,