بررسي خواص الكترو مكانيكي و ساختاري نانو سيم هاي BaTiO3 تحت كشش

Investigation of electromechanical and structural properties of BaTiO3 nanowires under tension

در اين تحقيق خواص الكترو مكانيكي نانو سيم هاي فرو الكتريك BaTiO3 تحت كشش، در قطرها و طول هاي مختلف، با استفاده از روش شبيه سازي ديناميك مولكولي بررسي شده است. پتانسيل هاي به كار رفته براي اين مدل سازي از نوع باكينگهام و كولني بلند برد مي باشد. نتايج مر بوط به تابع توزيع شعاعي نشان مي دهند كه با اعمال كشش در راستاي بلورنگاري مشخص ساختار نانو سيم هاي باريم تيتانات تغيير كرده است و با افزايش كرنش تاحدود 30 درصد نانو سيم ها به سمت زنجيره اي شدن پيش مي روند. تنش در نانو سيم ها با استفاده از رابطه ي ويريال محاسبه شده است و نتايج نشان ميدهد با افزايش كرنش تا مرز 15 درصد رفتار منحني تنش - كرنش خطي مي باشد. همچنين جدايي بار ناشي از اعمال فشار مكانيكي، خاصيت پيزو الكتريكي اين نانو ساختارها را نشان مي دهد.

In this study electromechanical and structural properties of ferroelectric BaTiO3 nanowires under tension have been investigated using molecular dynamic simulation at different lengths and diameters. The Buckingham and long range Coulomb potential is used for modeling. Results for radial distribution function show that, by applying tension in the special crystallographic direction, the structure of BaTiO3 nanowires changed and by increasing the tension about 30%, the nanowires proceed to chaining . The stress in nanowires is calculated using Virial equation and results show that the Stress-Strain Curve is linear up to 15% of strain. Also charge separation due to mechanical pressure, shows the piezoelectric property in these nanostructures