Влияние внешних воздействий на релаксорные оксидные кристаллы

• Автор: Лыу Тхи Ньян
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 105 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 РЕЛАКСОРНЫЕ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РАЗМЫТОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В РЕЛАКСОРНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ
1.1 Особенности сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом
1.2 Модели, описывающие формирование размытия фазового перехода
1.2.1 Модель флуктуации состава
1.2.2 Модель локализации носителей заряда в локализованных центрах..
1.3 Структура и свойства кристаллов семейства ниобата бария стронция.
1.3.1 Кристаллическая структура
1.3.2 Доменная структура
1.3.3 Основные электрофизические свойства сегнетоэлектриков - релаксоров семейства ниобата бария стронция
1.4 Влияния внешних воздействий на электрофизические свойства ниобата бария стронция
1.5 Выводы
2 ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1 Объекты исследований
2.2 Экспериментальные установки для исследования диэлектрического отклика образцов
2.3 Установка для исследования влияния освещения
2.4 Методика исследования петель поляризации
2.5 Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЛАКСОРНОЙ КЕРАМИКИ БВИ
3.1 Релаксорные свойства керамики БВЫ-
3.2 Реверсивные зависимости диэлектрической проницаемости
3.3 Выводы
4 ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ БЕЛЫМ СВЕТОМ НА ПОЛЯРИЦАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КЕРАМИКЕ БВН-
4.1 Влияние освещения белым светом на диэлектрический отклик керамического БВ1Ч-
4.2 Влияние освещения на процессы низко - и инфранизкочастотной релаксации поляризации в сегнетокерамике БВИ
4.3 Выводы
5 ФОТОТОКИ И ФОТО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В РЕЛАКСОРНОЙ
КЕРАМИКЕ НИОБАТА БАРИЯ СТРОНЦИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СВЕТА
5.1 Фотоэлектрические свойства релаксорной керамики ниобата бария-стронция в области размытия фазового перехода
5.2 Кинетика инфранизкочастотного диэлектрического отклика в керамике Бго.узВаагзИЪзОб при воздействии белого света
5.3 Фототоки и инфранизкочастотный диэлектрический отклик при воздействии светом с различными длинами волн
5.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования: В настоящее время наблюдается значительное расширение исследований электрофизических свойств релаксорных сегнетоэлектриков, в силу перспективности их применения в современном приборостроении - для создания на их основе малогабаритных конденсаторов, пьезоэлементов, электроакустических преобразователей, фильтров, нелинейных ёмкостных элементов, позисторов, оптических устройств для записи, хранения и обработки информации.
Одним из перспективных в практическом отношении релаксорных сегнетоэлектриков является твердые растворы ниобата бария стронция 8гхВа,. хНЬ2Ой (БВЫ-х), обладающие значительными пьезоэлектрическим и пироэлектрическим эффектами, высокими электрооптическнми коэффициентами при комнатной температуре, существенной оптической нелинейностью и фоторефракцией. БВТЧ является не содержащим свинец материалом, в отличие, например, от цирконата-титаната свинца, что очень актуално в плане защиты окружающей среды и безопасности для здоровья при разработке, эксплуатации и утилизации новых приборов, использующих сегнето- и пьезоэлектрический эффекты.
Сегнетоэлектрический материал БВЫ достаточно давно привлекает внимание исследователей в качестве фоточувствительного сегнетоэлектрика [1,2]. В настоящее время изучение светочувствительных материалов особенно актуально. Например, фотовольтаический эффект в полярных средах может быть применен для неразрушающего считывания информации [2,3]. Исследование влияния облучения светом оптического диапазона (УФ, видимый свет, ИК) на сегнетоэлектрические кристаллы 1л1ЧЬОз и БВЫ позволяет считать эти соединения перспективными материалами для производства фотодетекторов, из-за их высокой надежности, хороших диэлектрических свойств и низкой стоимости. Несомненно, что практическое применение фотосегнетоэлектрических явлений (влияние фотоактивного освещения и соответственно неравновесных носителей на температуру Кюри, спонтанную поляризацию и другие макроскопические

Установлено, что нелинейные петли у БВЫ наблюдаются в значительно более узком диапазоне температур, чем у других релаксоров (например, для РМЫ этот интервал составляет более 100°С). Данное отличие объясняется тем [42], что в свинецсодержащих релаксорах со структурой перовскита диэлектрическая нелинейность обусловлена существованием устойчивых полярных нанодоменов. У 5ВЫ же флуктуации поляризации могут проходить через параэлектрическое состояние, следовательно, фаза должна индуцироваться сильным электрическим полем. Поэтому чем выше температура Т > Т„„ тем труднее образуются стабильные полярные нанодомены.
Петли диэлектрического гистерезиса стехиометрических кристаллов ЬВЫ с х = 0.75 в интервале температур 2СН-90 °С исследовались в работе [60]. По полученным данным были определены величины коэрцитивного поля Ес и спонтанной поляризации Ps (Рисунок 1.20).
Р5, рКл/см2 Ек. кВ/см
Т, °С
Рисунок 1.20 - Температурные зависимости: 1 - спонтанной поляризации Д.; 2 - коэрцитивного поля Ес кристаллов ЭВЫ (х = 0.75 ) [60]
При Т = Тким и V = кГц они составили: Ес. = 2.3кВ/см и Д. = 17мкКл/см~ , соответственно. В процессе охлаждения образца 8ВЫ при прохождении температуры максимума диэлектрической проницаемости £'{Т) значения Ес и 1 возрастают. В [73] показана зависимость изменения формы петли гистерезиса от