ترجمه فارسی عنوان مقاله
پیزوالکتریسیته در کریستال هایPVDFفاز β: مطالعه ای با شبیه سازی مولکولی
عنوان انگلیسی
Piezoelectricity in β-phase PVDF crystals: A molecular simulation study
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
9927 | 2008 | 6 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Computational Materials Science, , Volume 44, Issue 2, December 2008, Pages 224-229
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلید واژه ها
1- مقدمه
2- مدلسازی
2-1- پارامترهای ساختاری PVDF فاز β
شکل 1- ساختار PVDF فاز β
جدول 1- پارامترهای طول اتصال و زاویه یPVDF فاز β
2-2- مدل و میدان نیروی شبیه سازی
جدول 2- پارامترهای پتانسیل ون دروال برایPVDF فاز β
شکل 2- مدل شبیه سازی پیزوالکتریسیته در PVDF فاز β
3-نتایج شبیه سازی
3-1- شبیه سازی با ثابت نگه داشتن میدان الکتریکی
شکل3- وابستگیa Wtotal و دلتاW b به با ثابت نگه داشتن میدان الکتریکی اعمال شده
3-2- شبیه سازی با ثابت نگه داشتن ولتاژ اعمال شده
شکل 4- تغییرات ولتاژ اعمال شده با تغییر ثابت شبکه b، قبل و بعد از تنظیمات
شکل 5- وابستگی Wtotal به دلتا b در حالت ولتاژ ثابت V 267/0
شکل 6- وابستگی a Wtotal و دلتاW b به در حالت اعمال ولتاژهای مختلف
شکل 7- نوسانات موضعی ثبت شده با میکروسکوپ AFM در سطح فیلم های پلیمرفروالکتریک. (a) ولتاژ مثلثی ایجاد کننده نوسان؛ (b) نوسانات سطحی موضعی.
شکل 8- حلقه ی پروانه ی بدست آمده از شبیه سازی مولکولی (a) و حلقه ی اندازه گیری شده با میکروسکوپ به صورت تجربی (b).
4- بحث
شکل 9- وابستگی پتانسیل کل به (a)، پتانسیل ون دروال و کولن (b) و پتانسیل واکنش بین کریستال PVDF و میدان الکتریکی (c) در شرایط آزاد و تحت اعمال ولتاژ ثابت.
۵- نتیجهگیری
کلید واژه ها
1- مقدمه
2- مدلسازی
2-1- پارامترهای ساختاری PVDF فاز β
شکل 1- ساختار PVDF فاز β
جدول 1- پارامترهای طول اتصال و زاویه یPVDF فاز β
2-2- مدل و میدان نیروی شبیه سازی
جدول 2- پارامترهای پتانسیل ون دروال برایPVDF فاز β
شکل 2- مدل شبیه سازی پیزوالکتریسیته در PVDF فاز β
3-نتایج شبیه سازی
3-1- شبیه سازی با ثابت نگه داشتن میدان الکتریکی
شکل3- وابستگیa Wtotal و دلتاW b به با ثابت نگه داشتن میدان الکتریکی اعمال شده
3-2- شبیه سازی با ثابت نگه داشتن ولتاژ اعمال شده
شکل 4- تغییرات ولتاژ اعمال شده با تغییر ثابت شبکه b، قبل و بعد از تنظیمات
شکل 5- وابستگی Wtotal به دلتا b در حالت ولتاژ ثابت V 267/0
شکل 6- وابستگی a Wtotal و دلتاW b به در حالت اعمال ولتاژهای مختلف
شکل 7- نوسانات موضعی ثبت شده با میکروسکوپ AFM در سطح فیلم های پلیمرفروالکتریک. (a) ولتاژ مثلثی ایجاد کننده نوسان؛ (b) نوسانات سطحی موضعی.
شکل 8- حلقه ی پروانه ی بدست آمده از شبیه سازی مولکولی (a) و حلقه ی اندازه گیری شده با میکروسکوپ به صورت تجربی (b).
4- بحث
شکل 9- وابستگی پتانسیل کل به (a)، پتانسیل ون دروال و کولن (b) و پتانسیل واکنش بین کریستال PVDF و میدان الکتریکی (c) در شرایط آزاد و تحت اعمال ولتاژ ثابت.
۵- نتیجهگیری
ترجمه کلمات کلیدی
شبیه سازی مولکولی -
خاصیت پیزوالکتریکی -
اثر بعدی -
کلمات کلیدی انگلیسی
ترجمه چکیده
ماهیت پیزوالکتریسیته در کریستال هایPVDFفاز βدرشبیه سازی،بر اساس روش حداقل کردن انرژی بررسی شد. نتایج شبیه سازی نشان دادند که تحت اعمال ولتاژ ثابت، کریستال هایPVDF بسته به جهت گیری دوقطبی ها و پلاریته ی ولتاژ اعمال شده، کشیده و یا فشرده می شوند. شبیه سازی ما تأیید کرده است که خاصیت پیزوالکترییک در پلیمرها عمدتاً مربوط به اثر بُعدی است. ضریب پیزوالکتریک محاسبه شده از مدل ما کاملاً با داده های تجربی همخوانی داشت که اعتبار این مدل را نشان می دهد.
ترجمه مقدمه
در سال 1969، Kawai به پیزوالکتریسیته ی قوی در پلیوینیلیدینفلورید (که مخفف آن PVDF است)پی برد؛ در 1971 Bergman و Wada خاصیت پیروالکتریک آن را کشف کردند و ولی نگذشت که حلقه های هیسترزیس معمول مواد فروالکتریک هم از اندازه گیری های مستقیم پلاریزاسیون با استفاده از مدار ساویر-تاور بدست آمدند. همه ی این اکتشافات در خانواده¬ی PVDF، نقطه ی عطفی در تولید مبدل های آلی محسوب می-شوند.
پیش از کشف مواد فروالکتریک آلی، تصور می شد پیزوالکتریسیته و فروالکتریسیته از ویژگی های کریستال ها و سرامیک ها هستند و مکانیزم های مربوط به آن ها تماماً مورد مطالعه قرار گرفت.با این وجود، پلیمرها عمدتاً نیمهکریستال هستند و فاز کریستال و فاز آمورف هر دو در آنها وجود دارد، بنابراین فروالکتریسیته و پیزوالکتریسیتهیپلیمرها بدون شک با مواد غیرآلی تفاوت دارد. مطالعات انجامشده بر روی اینپلیمرها به دلیل کاربرد احتمالی آنها در مبدلها،سنسورها، عملگرها و ذخیرهی اطلاعات با چگالی بسیار بالا، توجه زیادی را برانگیختهاست.
مکانیزمی به نام اثر بُعدی پیشنهاد شده و مورد قبول عموم قرار گرفتهاست که اثر پیزوالکتریک و پیروالکتریک در پلیمرها را توضیح میدهد. بر اساس این مکانیزم، اثر پیزوالکتریک و پیروالکتریک، ناشی از تغییرات ماکروسکوپی در بُعد، به هنگام تغییر شکل یک نمونه با ثابت نگه داشتن گشتاوردوقطبیهای مولکولر تشکیلدهندهی آن است. مطالعات تئوریBroadhurst و همکارانش و همچنینWada و Hayakawa نشان دادهاست که تغییرات ماکروسکوپی در بعد، نقش مهمی در فعالیت پیزوالکتریکPVDFکشیدهشده و قطبیده ایفا میکند. Furukawa و همکارانش با اندازهگیریهای تجربی و محاسبات تئوری نقش اثر بُعدی را بر پیزوالکتریسیته در کوپلیمرهایVDF/TrFE سنجیده بودند.
درمقاله ی قبلی ما، یک روش شبیهسازی مولکولی برای مطالعهی فروالکتریسیته در PVDF معرفی شده و اثر بارهای به دام افتاده بر فرایندسوئیچینگ فروالکتریک در پلیمرها نشان داده شد. در این مقاله با استفاده از روش شبیهسازی مولکولی تلاش کردیم منشاء پیزوالکتریسیته را در کریستالهایPVDF فاز β مطالعه کنیم.