位錯與納米尺度壓電夾雜干涉以及失配位錯形核研究.pdf

1、本文以含缺陷的壓電/壓電磁材料為研究對象，研究了廣義螺型位錯與含界面效應的納米圓形夾雜、含弱界面的圓形夾雜、納米薄膜之間的干涉效應。以往對于這方面的研究都主要集中于研究位錯與微米級(或以上尺寸級別)夾雜或含理想界面夾雜的干涉效應。當夾雜尺寸達到納米級或基體與夾雜的連接界面不完整時，由于強烈的界面效應和尺寸效應以及界面非完整參數的影響，位錯與夾雜之間的干涉效應將會發(fā)生顯著的變化，從而影響或改變壓電材料的物理力學性能。本文運用復勢彈性理論獲

2、得了一系列問題的封閉形式解答。同時將界面效應和非完整界面模型引入到了壓電/壓電磁介質中。
　　 首先，研究廣義螺型位錯與含界面效應的納米圓形夾雜的電彈性干涉效應。獲得了位錯在基體中時，基體和夾雜中的位錯力、應力場及電位移場的解析表達式，討論了材料彈性模量失配和界面效應對位錯力的影響。研究發(fā)現，當考慮界面效應時，含界面效應的納米尺度軟夾雜可以吸引基體中的廣義螺型位錯。正的界面效應對基體中的螺型位錯排斥基體中的廣義壓電螺型位錯。

3、r>　　 其次，研究納米薄膜與基體界面上失配位錯的形核機理。包括納米孔內表面壓電納米薄膜與基體界面上失配螺型位錯形核；納米線外表面壓電納米薄膜與基體界面上失配位錯形核。獲得了薄膜界面失配位錯形核的臨界條件。討論了材料彈性模量失配和失配應變對產生失配位錯的薄膜臨界厚度的影響。研究發(fā)現，當基體與薄膜的相對材料參數達到某一數值后，失配位錯不能形核；當失配應變小于一定值時，失配位錯也不能形核。
　　 最后，研究多鐵性(壓電磁)材料中廣