Nowy model mezoskopowy
Modelowanie jest kluczowym narzędziem dla skutecznego i wydajnego projektowania w praktycznie każdej dziedzinie. Kontrolowanie efektów naprężenia w wielofunkcyjnych materiałach krystalicznych umożliwia wykorzystywanie otrzymanych w ten sposób sygnałów (tzn. magnetyzacji i polaryzacji) do wytwarzania nowych urządzeń o optymalnych właściwościach. Niestety brakuje mezoskopowych (w skali pośredniej) modeli zachowania sieci krystalicznych. Aby uzupełnić brakujące skale długościowe i czasowe, naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt "Mesoscopic framework for modeling physical processes in multiphase materials with defects" (MESOPHYSDEF)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) . Opracowany przez nich model można stosować w sposób uniwersalny do materiałów o danej referencyjnej strukturze krystalicznej (przestrzennej symetrii grup), charakteryzujących się przejściem z fazy sześciennej do tetragonalnej. Parametry modelu pochodzą z pierwszych zasad oraz obliczeń atomistycznych, a model przewiduje zachowania makroskopowe. W przeciwieństwie do modelu elementu skończonego, zachowuje on szczegóły unikalnych cech sieci. Użytkownik określa położenie i charakter defektu punktowego w sieci krystalicznej, a model opisuje odkształcenie sieci. Porównanie przewidywań dokonywanych w modelu z pomiarami eksperymentalnymi depolaryzacji i demagnetyzacji pozwala nam zrozumieć mechanizmy fizyczne rządzące obserwowanymi zjawiskami. Ten ogólny model jest konceptualnie prosty lecz jednocześnie fizycznie skorelowany, dzięki czemu uwzględnia wiele materiałów tej samej klasy. Prace prowadzone w ramach projektu torują drogę ku poznaniu zależności między strukturą i własnościami krystalicznych materiałów wielofazowych, we wszystkich skalach długościowych i czasowych. Dzięki temu możliwe będzie szybkie, oparte na wiedzy projektowanie i tworzenie nowych urządzeń o specjalnych właściwościach, takich jak odporność na zmęczenie czy uszkodzenie radiacyjne.
