Piezo-Flexo-Electricidad y Confinamiento Cuántico Modelado y Formulación del Problema de Condiciones Iniciales y de Borde
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v41i12.60Palabras clave:
Flexo-electro-elasticidad, polarización dieléctrica, puntos cuánticos, potencial de confinamientoResumen
La piezo-flexo-electricidad, es una propiedad que poseen los materiales aislantes (dieléctricos centro-simétricos), los cuales se polarizan cuando se los somete a un gradiente de deformación, y a un campo eléctrico simultáneamente, en la nano-escala. Desde esta perspectiva, y de manera análoga, respecto del caso micromecánico, podemos suponer que aparecerá una fuerza configuracional, que producirá una deformación residual, denominada piezo-flexo-eléctrica, idéntica a la que aparece en el experimento de Eshelby clásico, y que tendrá un efecto de confinamiento, este hecho ocurre físicamente, dando lugar a la aparición de una fluctuación mecano-cuántica (confinamiento cuántico), cero, uni, bi, o tridimensional, en el primer caso hablamos de puntos cuánticos. En el presente trabajo se formulan las ecuaciones constitutivas de la piezo-flexo-electricidad, sus ecuaciones de movimiento, se especifican las condiciones de resolubilidad del sistema piezo-flexo-eléctrico.
Citas
Barettin D. State of the art of continuous and atomistic modeling of electromechanical properties of semiconductor quantum dots. Nanomaterials, 13(12), 2023. ISSN 2079-4991. https://doi.org/10.3390/nano13121820
Enakoutsa K., Corte A.D., y Giorgio I. A model for elastic flexoelectric materials including strain gradient effects. Mathematics and Mechanics of Solids, 21(2):242-254, 2016. https://doi.org/10.1177/1081286515588638
Hrytsyna O., Sladek J., y Sladek V. The effect of micro-inertia and flexoelectricity on love wave propagation in layered piezoelectric structures. Nanomaterials, 11(9),2079-4991, 2021. ISSN https://doi.org/10.3390/nano11092270
Hu S. y Shen S. Electric Field Gradient Theory with Surface Effect for Nano-Dielectrics. Computers, Materials & Continua, 13(1):63-88, 2009. ISSN 1546-2226.
Huang S., Qi L., HuangW., Shu L., Zhou S., y Jiang X. Flexoelectricity in dielectrics: Materials, structures and characterizations. Journal of Advanced Dielectrics, 08(02):1830002, 2018. https://doi.org/10.1142/S2010135X18300025
Li X. The Coupling between Quantum Mechanics and Elasticity. Tesis de Doctorado, Department of Mehcanical Engineering, University of Houston, 2015.
Stengel M. y Vanderbilt D. Quantum theory of mechanical deformations. Phys. Rev. B, 98:125133, 2018. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.125133
Tagantsev A.K. Piezoelectricity and flexoelectricity in crystalline dielectrics. Phys. Rev. B, 34:5883-5889, 1986. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.5883
Tagantsev A.K. Electric polarization in crystals and its response to thermal and elastic perturbations. Phase Transitions, 35(3-4):119-203, 1991. https://doi.org/10.1080/01411599108213201
Wang B., Gu Y., Zhang S., y Chen L.Q. Flexoelectricity in solids: Progress, challenges, and perspectives. Progress in Materials Science, 106:100570, 2019. ISSN 0079-6425. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2019.05.003
Zhu J., Hu P., Chen Y., Chen S., Zhang C., Wang Y., y Liu D. Waves Propagating in Nano-Layered Phononic Crystals with Flexoelectricity, Microstructure, and Micro-Inertia Effects. Nanomaterials, 12(7), 2022. ISSN 2079-4991. https://doi.org/10.3390/nano12071080
Zhuang X., Nguyen B.H., Nanthakumar S.S., Tran T.Q., Alajlan N., y Rabczuk T. Computational modeling of flexoelectricity-a review. Energies, 13(6), 2020. ISSN 1996-1073. https://doi.org/10.3390/en13061326
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Esta publicación es de acceso abierto diamante, sin ningún tipo de costo para los autores ni los lectores.
Solo se publicarán aquellos trabajos que han sido aceptados para su publicación y han sido presentados en el congreso de AMCA.