Influencia de segundas fases en las propiedades electromecánicas de materiales ferroeléctricos

Abstract

Este trabajo se centra en el estudio de materiales ferroeléctricos, es decir, en materiales que poseen la capacidad de mantener una polarización eléctrica permanente que puede ser alterada mediante la aplicación de un campo eléctrico externo. Debido a que el cambio en la polarización suele estar acompañado de una deformación mecánica, estos materiales son electrodeformables, y pueden utilizarse como sensores, actuadores, y otros microdispositivos. La búsqueda de materiales electrodeformables con propiedades específicas ha motivado el desarrollo de una creciente variedad de materiales compuestos ferroeléctricos con microestructuras de tipo matriz-inclusión. Debido a las características de los procesos de fabricación y la heterogeneidad microestructural de estos materiales, sus propiedades electromecánicas finales, incluso las piezoeléctricas, dependen de la respuesta electromecánica no lineal y disipativa del material ferroeléctrico durante el proceso de polarización. La respuesta del material compuesto frente a ciertos estados de carga es altamente disipativa, lo que tiene su origen en la fuerte histéresis eléctrica de la fase ferroeléctrica. Caracterizar experimentalmente respuestas electromecánicas bajo historias de carga generales en función de la microestructura resulta pues impracticable y surge así la necesidad de desarrollar modelos micromecánicos capaces de predecir con aceptable precisión la influencia de segundas fases en la respuesta electromecánica de materiales ferroeléctricos.