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DF: Dielektrische Festkörper

DF 8: Relaxoren und heterogene Systeme

DF 8.7: Fachvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 17:10–17:30, S18/19

Ein Flüssigkristall-Display zur Bestimmung mechanischer Spannungen — •Doru Constantin Lupascu¹, Markus Kreuzer², Jürgen Rödel¹, Sergio L.S. Lucato¹ und Christopher S. Lynch³ — ¹TU Darmstadt, Materaialwissenschaften, NAW, Petersenstr. 23, 68287 Darmstadt — ²TUD, Inst. f. Angew. Phys., Hochschulstr. 6, 64289 DA — ³GWW School of Mech. Eng., GeorgiaTech, Atlanta, USA

Risse in Materialien wachsen lokal durch das Aufbrechen atomarer Bindungen. Ein bereits existierender Riss verstärkt externe Zugspannungen. An der Rissspitze divergieren die Spannungen mit 1/r^1/2 und können so die zum Aufbruch atomarer Bindungen nötigen Energien bereitstellen. Durch plastische Verformung wird ein Teil der Last von der Rissspitze abgeschirmt. In Ferroelektrika wird dies durch ferroelastisches Schalten von Domänen bewirkt. Durch die piezoelektrische Kopplung werden mechanisch auch hohe elektrische Felder induziert. Der Einfluss der elektrischen Randbedingungen ist bisher jedoch bei allen theoretischen Beschreibungen vernachlässigt worden. In dem Vortrag werden Rissausbreitungsphänomene allgemein dargestellt, und dann für den Spezialfall einer ferroelektrischen Keramik erläutert. Dann wird gezeigt, wie mit Hilfe von Flüssigkristalldisplays die elektrischen Oberflächenpotentiale bestimmt werden können und daraus Rückschlüsse auf mechanische Spannungen und plastische Zonen möglich werden.