Simulation der Morphologie von Ausscheidungen in ferroelektrischen Materialien

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ralf Müller
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528293120

Ferroelektrische Materialien kommen vielfältig in Sensor- oder Aktoranwendungen zum Einsatz. Entscheidend für diese Anwendungen ist die Kopplung zwischen mechanischen und elektrischen Feldern. Diese Kopplung wird maßgeblich von der Mikrostruktur des Materials, der sogenannten Domänenstruktur der Polarisation, beeinflusst. Eine neuartige Möglichkeit, diese Domänenstrukturen zu beeinflussen, ist durch Ausscheidungen gegeben. Ziel des Projektes ist es, durch Finite Elemente Simulationen die Entstehung von bestimmten Ausscheidungsmorphologie zu verstehen. Hierzu werden Verzerrungs- und Grenzflächenenergien im Zusammenspiel mit elastischen Eigenschaften, Transformationsverzerrungen und äußeren Lasten betrachtet. Die Untersuchungen erfolgen mit einem scharfe Grenzflächenmodell, welches durch NURBS beschrieben wird, um eine entsprechende Glattheit zu erreichen. Die Eingangsdaten und Ergebnisse der Simulationen werden eng mit Kooperationspartnerinnen und Kooperationspartnern aus der Materialwissenschaft abstimmt und diskutiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen