Электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоэлектриках и родственных материалах

• Автор: Тополов, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 417 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение. Общая характеристика работы
1. От полидоменного кристалла к композиту (обзор литературы)
1.1.Общая характеристика гетерогенных сегне-тоактивных систем
1.2. Границы раздела, доменные и гетерофаз-ные структуры в сегнетоактивных кристаллах
1.2.1. Симметрийный подход
1.2.2. Энергетический фактор в формировании доменной структуры
1.2.3. Термодинамическое описание фазовых переходов и гетерофазных структур
1.2.4. Ориентационные соотношения
1.2.5. Классификация доменных границ в сег-нетоэлектрических кристаллах
1.3. Электромеханические свойства сегнето-электрических кристаллов
1.4. Электромеханические взаимодействия в сегнетопьезокерамиках и композитах на их основе
1.4.1. Электромеханические взаимодействия и эффективные физические константы сегнетопьезо-керамики
1.4.2. Некоторые физические свойства сегне-топьезокерамик
1.4.3. Электромеханические взаимодействия и эффективные физические константы пьезоактивных композитов
1.5. Основные результаты и выводы
2. Внутренние механические напряжения и их

релаксация в кристаллах со сложной доменной (двойниковой) структурой
2.1. Необходимые условия существования плоской недеформированной границы раздела полидо-менных сегнетоэластических фаз
2 .2 . Исследование доменных (двойниковых) структур в сегнетоэлектрических и родственных кристаллах
2.3.0 разнообразии доменных (двойниковых) границ в перовскитовых кристаллах
2.3.1. Особенности двойникования ромбических фаз кристалла РЬНФ03
2.3.2. Доменные (двойниковые) границы 3-типа в сегнето- и антисегнетоэлектрических кристаллах
2.3.3. Температурное поведение границ Б-типа в различных сегнетоактивных кристаллах
2.3.4. Условия температурной стабильности ориентации границ Б-типа в перовскитовых кристаллах
2.3.5. Упругое согласование многокомпонентных двойников
2.4. Фазовые переходы в сложносдвойникованных сегнетоактивных кристаллах
2.4.1. Кристаллографическая интерпретация формирования и перестройки двойниковой структуры в кристалле РЬМОз
2.4.2. Об энергетической выгодности формирования несдвойникованной фазы (на примере кристаллов РЬНФОз и Сс(2(Мо04)з)
2.4.3. Кристаллографическая теория кубическо-ромбоэдрического фазового перехода и ее при-

менение к сложносдвойникованным кристаллам РЬггОз и РЬ (Мдх/зИЬг/з)
2.4.4. Фазовые переходы и упругое согласование фаз в кристаллах типа КСК
2.5. Переходные области и их кристаллографическое описание
2.5.1. Кристаллы типа КВа2Си
2.5.2. Кристалл Pb2CoW06
2.5.3. Другие примеры кристаллов с переходными областями
2.6. О релаксации механических напряжений в гетерогенных сегнетоактивных кристаллах
2.7. Основные результаты и выводы
3. Трехфазные состояния в сегнетоэлектриче-ских и родственных кристаллах
3.1. Внутренние механические напряжения и возможности упругого согласования трех фаз в перовскитовых сегнето- и антисегнетоэлектрических кристаллах
3.2. Термодинамическое описание трехфазных состояний (РтЗт, Р4тт, ИЗт) в кристаллах
РЬ (гг1_хТ1х)03
3.2.1. Критерии существования трехфазных состояний
3.2.2. Числовые оценки и обсуждение результатов
3.3. Особенности трехфазных состояний в кристалле СГ3В7О13С1
3.3.1. Упругое согласование фаз 43т, 42т и тт2 в механически свободном кристалле
3.3.2. Влияние внешнего одноосного напряже-

номерность. По мнению авторов /56/, в реальных СЭл кристаллах необходимо различать фазовый фронт (т.е. макроскопическую фазовую границу) и собственно фазовую (меж-фазную) границу. Фазовый фронт аппроксимируется поверхностью изотермы (Т= const), а фазовая граница определяется кристаллографическими условиями согласования фаз. Условие Т- const позволяет избежать влияния дополнительных термоупругих напряжений на кинетику ФП-I и, следовательно, подобно случаю формирования ПНСД, также способствует понижению свободной энергии гетерофазной системы.
Что касается концепции ПНСД, то она является ведущей при определении ориентационных характеристик упругокогерентных плоских межфазных границ и вариантов формирующихся доменов - механических двойников при различных структурных ФП-1. На основе этой концепции Векслером, Либерманом и Ридом было дано кристаллографическое описание ориентационных характеристик межфазных границ и ДвС при мартенситных ФП-I кубическая - тетрагональная фаза /64/ и кубическая - ромбическая фаза /65/. Помимо развитого матричного подхода к описанию гетерофазных структур при упомянутых ФП, в работах /64,65/ были сформулированы и впоследствии /59/ дополнены необходимые условия существования ПНСД. Примечательно, что эти условия не препятствовали рассмотрению других случаев понижения симметрии и формирования гетерофазных структур, однако подобное рассмотрение было предпринято лишь спустя два десятилетия /66/.
Физическое обоснование применения теории Векслера -Либермана-Рида /64,65/ к описанию ФП-I между параэлект-рической и СЭ фазами в кристаллах оксидов семейства перовскита представлено авторами /67,68/. По аналогии с