基于分子动力学的P(VDF₅₀-TrFE₅₀)高电场极化仿真

作者：余震; 胡柯; 秦庆平; 任豪豪

来源：武汉科技大学学报, 2023, 46(06): 441-450.

DOI：10.3969/j.issn.1674-3644.2023.06.007

• P(VDF50-TrFE50)
• 分子动力学仿真
• 高电场极化
• 压电传感
• 极化强度

P（VDF-TrFE）类共聚物具有优异的铁电性能，可用于制作柔性压电传感器。在试验研究中，通常采用高电场极化来增强其压电效应。为了研究该共聚物的传感特性，本文利用分子动力学模拟软件Materials Studio（MS）建立P(VDF50-TrFE50)的三维晶胞模型，模拟高电场极化过程，分析各项极化条件对其剩余极化的影响。结果显示：在高电场强度下，晶胞内的大部分铁电畴在极短时间内完成翻转；P(VDF50-TrFE50)的极化强度与外加电场强度正相关，但当电场强度高于5 V/nm后，极化强度增长减缓；晶胞在低温时保持铁电相而在高温时转变为顺电相；被充分极化的P(VDF50-TrFE50)晶胞的最高剩余极化强度为59.94 mC/m2。该研究表明MS软件具有模拟P（VDF-TrFE）聚合物材料压电特性的能力，可为后续试验研究及传感器制作提供仿真依据。

• 单位
  武汉科技大学