Для описания гистерезисного поведения сегнетоэлектриков/сегнетоэластиков в условиях сложного многоосного комбинированного электрического и/или механического нагружения предложена термодинамически согласованная микроструктурная модель сегнетоэлектроупругого материала с учетом наличия и эволюции полярных точечных дефектов. Модель также учитывает многофазный состав, анизотропию свойств, доменную структуру и диссипативный характер движения доменных стенок. Предложена линейная теория эволюции заряженных точечных дефектов на основе выбора свободной энергии дефектов в виде квадратичной формы вектора поляризации и тензора деформации дефектов, уравнения эволюции которых получены на основе диссипативного неравенства. Установлена зависимость величины смещения петель гистерезиса от параметров свободной энергии дефектов. Сравнение результатов расчетов c экспериментальными кривыми диэлектрического, механического и электромеханического гистерезисов для легированных акцепторными добавками поликристаллической пьезокерамики PZT PIC-151, поликристаллического BaTiO[3], монокристаллических PMN-PZT и KTS показало хорошее совпадение.

For the description of the hysteresis behavior of ferroelectrics/ferroelastics under multiaxial combined electrical and/or mechanical loading, a thermodynamically consistent microstructural model of a ferroelectroelastic material is proposed taking into account the presence and evolution of polar point defects. The model also takes into account multiphase composition, anisotropy of properties, domain structure, and dissipative motion of domain walls. The linear theory of the charged point defects evolution is proposed based on the free energy of defects in the quadratic form of the polarization vector and strain tensor of defects. The dependence of the hysteresis loop shift (due internal field bias) on parameters of the free energy of defects is shown. Comparison of computation results with experimental curves of dielectric, mechanical, and electromechanical hysteresis for polycrystalline piezoelectric PZT PIC-151, BaTiO[3], single-crystal PMN-PZT and KTS doped with acceptor additives, showed a good agreement.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Выходит с 07.2019. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. Т. 14, № 1, 2021. — 1 файл (11,3 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-240.pdf>.