报告题目：外场频率、界面特性、尺寸效应对铁电纳米材料畴结构的多元影响机理
报告人： 苏煜教授 北京理工大学宇航学院力学系
报告时间：2023年3月13日（周一）8：30
报告地点：水科学与工程楼911会议室
主办单位：水利与环境学院
报告人简介：
苏煜，教授，博导。1998年获北京大学力学专业学士学位，2003获美国Rutger University固体力学专业博士学位。2008年入选北京理工大学“百名人才引进计划”，2010年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。研究方向为多物理场耦合环境下智能材料与结构的动态力学行为。是国家自然科学基金创新型研究群体骨干成员。主持国家自然科学基金研究项目5项、教育部科研项目2项，参与多个国家自然基金重大、重点项目。在国际学术刊物发表SCI检索论文近60篇，应邀撰写Springer与Elsevier出版社书章2篇。现担任国际力学专业学术刊物《Acta Mechanica》副主编（Editor）、中国复合材料学会智能复合材料专委会委员等多个学术和社会兼职（北京力学会计算力学专业委员会委员、国家留学基金委公派留学项目会评专家、科技部国际科技合作计划评价专家库专家、中国武警部队装备部装备采购专家、教育部学位与研究生教育评估中心评审专家、学科评估评审专家）。
报告摘要：
对铁电纳米材料（纳米多晶、纳米薄膜）的力学研究涉及多物理场耦合、多尺度关联、动/静态复杂环境以及材料非线性等前沿科学问题。其中动态强电场环境下的多场耦合行为是一个亟待探明的难点，铁电纳米材料电–力学行为的频率依赖性直接关系到对其功能器件的设计与评价。本工作借助相场计算方法，将微结构动力学过程与材料宏观外场环境纳入统一的时间框架，实现了外场驱动过程与材料微结构演化过程在时间尺度上的统一，使计算结果中的时间相关物理量具备了真实的电场频率相关性。通过计算模拟观察到铁电纳米多晶以及纳米薄膜电-力学行的显著外场频率依赖特征。此外，针对铁电纳米材料中重要的尺寸效应问题，建立了统一的钙钛矿铁电纳米多晶的晶界层理论模型，提出了晶界效应与晶粒尺寸效应间的关联机制：晶粒尺寸效应可视为晶界效应的衍生产物，晶粒尺寸效应部分源自晶界层本征与非本征效应主导地位的转换交替。最后，作者将晶界与晶粒尺寸效应的研究成果用于对柱状纳米晶铁电薄膜的电能存储特性的理论分析。通过相场计算发现了钛酸钡柱状纳米晶铁电薄膜的高储能密度和高能量转换效率，理论结果与实验数据具有较高的一致性。
