Un nuevo modelo mesoscópico
Las labores de modelización resultan fundamentales para lograr un diseño eficiente y eficaz en cualquier ámbito. Controlar los efectos de las tensiones en materiales cristalinos multifuncionales permite aprovechar las señales resultantes (como la magnetización y la polarización) con el fin de diseñar nuevos dispositivos con propiedades óptimas. Desafortunadamente, faltan modelos del comportamiento de las redes cristalinas a escala mesoscópica (intermedia).Para cubrir el «hueco de las micras» en cuanto a dimensiones y escalas de tiempo, un grupo de científicos financiado por la Unión Europea inició el proyecto «Mesoscopic framework for modeling physical processes in multiphase materials with defects» (MESOPHYSDEF)(se abrirá en una nueva ventana) . El modelo desarrollado se puede aplicar universalmente a materiales con una estructura cristalina de referencia (o simetría de grupo espacial) determinada que presenten una transición de fase cúbica a tetragonal.Los parámetros del modelo se toman de los primeros principios de los cálculos atomísticos y el modelo predice los comportamientos macroscópicos. A diferencia de los modelos por elementos finitos, conserva los detalles de la naturaleza discreta de la red. El usuario especifica la posición y la naturaleza de un defecto puntual en la red cristalina y el modelo describe la deformación de la red.Comparar las predicciones del modelo con las mediciones experimentales de la despolarización o la desmagnetización nos permite comprender los mecanismos físicos subyacentes a los efectos observados. Este modelo general es sencillo conceptualmente a la vez que está correlacionado físicamente, y sirve para muchos materiales de un mismo tipo.Las actividades del proyecto han allanado el camino para determinar las relaciones entre estructuras y propiedades en materiales cristalinos multifásicos en todas las escalas espaciales y temporales. Esto abre la puerta al diseño y desarrollo rápidos basados en el conocimiento de nuevos dispositivos con propiedades a medida como la resistencia a la fatiga o a los daños frente a la radiación.
