ferroelasticiteit

Ferroelasticiteit is een vorm van ferroiciteit waarbij een materiaal bij een structurele faseovergang spontane rek vertoont. Die rek is anisotroop en leidt tot meerdere variantensoorten die verschillende oriëntaties van de spontane vervorming weergeven. De verschillende varianten worden ferroelastische domeinen genoemd en worden gescheiden door domeinwallen. De overgang gaat vaak gepaard met een daling van de kristalstructuur in symmetrie, waardoor domeinen ontstaan met lage-symmetrie-varianten.

Wanneer externe mechanische spanning wordt toegepast, kunnen de domeinwallen verplaatsen en wisselen de variantoriëntaties, wat resulteert in een macroscopic strain. Dit wisselgedrag is meestal hystereisisch en hangt af van temperatuur en de aard van de belasting. Ferroelasticiteit kan ook optreden zonder verandering van samenstelling, maar is sterk afhankelijk van de kristalstructuur en de toestand van het materiaal.

Ferroelasticiteit komt vaak voor in combinatie met andere ferroiciteiten, zoals ferroelectriciteit of ferromagnetisme. In ferroelastisch-ferroelectrische materialen dragen domeinwisselingen bij aan elektromechanische macrocpunten zoals piezo-elektrische respons en memoire-eigenschappen. De coupling tussen spanning, strain en polarization maakt ze interessant voor sensoren, actuatoren en geheugenapplicaties waarin een schakelbare rek cruciaal is.

Veel keramische oxiden en perovskietmaterialen vertonen ferroelastische eigenschappen onder bepaalde fasen. Voorbeelden worden in onderzoek vaak genoemd in samenhang met ferroelektrische domeinen, waarbij BaTiO3 en PbTiO3 als klassieke referentie dienen. Het vakgebied bestudeert de aard van domeinstructuur, domeinwallen en de kinetiek van domeinverplaatsing.