Аналіз тріщин в п’єзомагнітних наноматеріалах

Abstract

П’єзомагнітні наноматеріали досліджувалися на предмет їх здатності перетворювати механічну та магнітну енергію на нанорозмірі, що робить їх ідеальними для високочутливих датчиків і систем збору енергії. Однак їхні малі розміри створюють проблеми, пов’язані з утворенням і поширенням тріщин, що впливає на механічну міцність і надійність. Ця робота аналізує ці механізми, зосереджуючись на впливі нанорозмірів, квантових ефектів і взаємодії з наноструктурними дефектами та магнітоелектричними доменами. Використовуючи молекулярну динаміку та квантово-механічне моделювання, дослідження виявляє значний вплив розподілу напруги та квантових явищ на поведінку тріщин. Ці висновки дають зрозуміти, як контролювати поширення тріщини через зовнішні поля Piezomagnetic nanomaterials have been intensely studied for their ability to convert mechanical and magnetic energy at the nanoscale, making them ideal for high-sensitivity sensors and energy harvesting systems. However, their nanoscale dimensions introduce challenges related to crack formation and propagation, affecting mechanical strength and reliability. This study analyzes these mechanisms, focusing on the influence of nanoscale dimensions, quantum effects, and interactions with nanostructural defects and magnetoelectric domains. By using molecular dynamics and quantum mechanical modeling, the research reveals significant effects of stress distribution and quantum phenomena on crack behavior. These findings provide insights into controlling crack propagation through external fields.