裂纹面电边界条件对铁电单晶非线性行为的影响

0964 - 1726/22/6/065001 doi: 10.1088 /(《国际眼报》专题文章)

采用三维相场模型研究了裂纹铁电单晶在纯电载荷作用下的非线性机电行为。相场模拟结果表明，裂纹面电边界条件对铁电单晶在外加电场作用下的电学和力学响应有显著影响。具有电渗透裂纹的单晶极化开关的矫顽力场比具有电不渗透裂纹的单晶的矫顽力场大50%左右。具有透水裂纹的单晶的残余应变和极化开关引起的应变变化比具有不透水裂纹的单晶大。不同的极化开关过程导致了不同的宏观非线性行为。研究发现，在具有透水裂纹的单晶表面上发生畴切换，而在不透水裂纹的单晶表面上，畴切换从裂纹尖端附近开始。具有不渗透裂纹的铁电单晶在负电场作用下表现出条形90°的畴切换，这与实验观察一致。