Projektbezeichnung
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Simulation der Morphologie von Ausscheidungen in ferroelektrischen Materialien |
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| Akronym | Ferroelektrika |
| Projektpartner |
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| Laufzeit |
von: 1.1.2024 bis: 31.12.2026 |
| Fördergeber | DFG |
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Forschungsfeld |
M+M (E+E > Energy + Environment, I+I > Information + Intelligence M+M > Matter + Materials) |
| Projektinhalt | Die Ausscheidungshärtung ist ein etabliertes Wärmebehandlungsverfahren für Metalle und Keramiken, mit dem Ziel, die mechanischen Eigenschaften eines Materials, wie etwa Steifigkeit oder Bruchzähigkeit, durch Partikel zu verändern. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass sich diese Technik auch auf ferroelektrische Materialien übertragen lässt. Dort stellt sie eine Alternative zur Dotierung mit Fremdatomen dar, um die elektromechanischen Eigenschaften gezielt zu beeinflussen. Ziel ist es, die Wärmeentwicklung aufgrund von Domänenwandbewegungen zu reduzieren und damit die Effizienz der Materialien zu erhöhen. Im besonderen Fokus stehen hierbei bleifreie Materialien auf Niobat-Basis. Die Form, Größe und Orientierung der Partikel, um ein optimales Ergebnis zu erzielen, sind immer noch Gegenstand aktueller Forschung. Im Rahmen des Projektes werden verschiedene Modelle zur Parametrisierung der Partikelgeometries untersucht. Des weiteren wird mithilfe eines Phasenfeldmodells für Polarisierung die Mikrostruktur der Ferroelektrika simuliert und die Interaktion von Domänenwänden mit Ausscheidungspartikeln untersucht. Die Koorperationspartnern vom Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe (NAW) können exemplarische Materialien herstellen, um diese experimentell auf ihre ferroelektrischen Eigenschaften zu untersuchen. |
