Низко- и инфранизкочастотный диэлектрический отклик в твердых растворах на основе ниобата натрия и цирконата-титаната свинца

• Автор: Бондаренко, Петр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И ПРИРОДА МЕТАСТАБИЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ С СЕГНЕТО- И АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ. (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Кислородно-октаэдрические структуры и сегнетоэлектричество

1.2 Сегнетоэлектрические твердые растворы

1.3 Сегнетоэлектрические свойства твердых растворов на основе ниобата натрия

1.4 Фазовые состояния и сегнетоэлектрические свойства модифицированной керамики (РЬ, Ьа)г, 8п, П)03 при малом содержании

1.5. Краткие выводы по обзорной главе

ГЛАВА 2. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА, МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ

2.1. Экспериментальные установки для исследования диэлектрического отклика образцов

2.2.Методика измерений

2.3.Образцы
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ НИЗКО - И ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНОГО
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОТКЛИКА КЕРАМИКИ 0.9ХаХЬО3-
0.Юс11/31ЧЬО3
3.1.Частотно-температурные зависимости диэлектрической проницаемости е'(Т,у) и диэлектрических потерь в слабых переменных полях
3.2. Процессы долговременной релаксации в керамике 0.91МаМЬО3-
0.1 ОбзИЬОз
3.2.1.Влияние предыстории на характер временных зависимостей е'Д) в
0.9ХаХЬ03-0.1Са1/3ХЬ03
3.2.2.Эффект температурной диэлектрической памяти (ЭТП) в керамике
0.9Ха1ЧЬ03-0.1 Сб1/3КЬ03
3.2.3. Особенности поведения диэлектрического отклика в сильных переменных полях при различной предыстории
3.3.Поведение эффективной диэлектрической проницаемости £ эфф(Е) в области размытого фазового перехода
3.4. Процессы релаксации поляризации в области низких температур
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. НИЗКО - И ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОТКЛИК СИСТЕМЫ (РЬ,Еа)(гг,8п,Т1)03
4.1 .Частотно-температурные зависимости диэлектрической проницаемости е'(Т,у) и диэлектрических потерь £"(Т, V) в слабых переменных полях
4.2. Влияние постоянного смещающего поля на диэлектрический отклик керамики (РЬ0.97Еао.о2)(гго.53Т1о.128по.35)03
4.3. Поляризационные и переполяризационные процессы в системе (РЬДаХггДщТООз
4.4. Реверсивные зависимости диэлектрической проницаемости в сегнетокерамике (РЬо.97Ьао.о2)(2го.53По.128по.35)03
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность темы. Одной из важнейших проблем в современной физике конденсированных сред является изучение фазовых переходов (ФП) в различных кристаллических системах. Среди таких систем в последнее время особое место занимают материалы со структурой кислородно октаэдрического типа, обладающие широким спектром сегнетоэлектрических и антисегнетоэлектрических свойств. Помимо научного значения, данные материалы приобрели большую практическую ценность в электронной технике, приборостроении, автоматике и других областях [1].
Среди вышеупомянутых соединений большой научный интерес представляют твердые растворы на основе ниобата натрия. В этих системах наблюдается серия разнородных ФГ1 в широком интервале температур, что делают их актуальными, с одной стороны, для понимания физических процессов в материалах со структурной неустойчивостью, а с другой — вследствие отсутствия свинца твердые растворы соответствуют современным экологическим требованиям, предъявляемым к керамическому производству электрически активных диэлектриков. В то же время, твердые растворы на основе цирконата - титаната свинца остаются в центре внимания в силу необычных физических свойств, проявляемых вблизи морфотропной фазовой границы. Эти факторы благоприятствуют широкому применению твердых растворов на основе цирконата - титаната свинца в пъезотехнике, твердотельной электронике при решении ряда технических проблем.
Однако, несмотря на имеющийся огромный объем экспериментальных и теоретических исследований по перовскитовым сегнето- и антисегнетоэлектрикам, до настоящего времени многие вопросы, касающиеся физики ФП в этих материалах, остаются нерешенными.
Учитывая, что процессы релаксации физических свойств материалов со структурной неустойчивостью определяются их дефектной структурой и, как правило, протекают достаточно медленно, применение метода

1.5. Краткие выводы по обзорной главе.
Таким образом, на основании вышеизложенного литературного обзора, можно заключить следующее. Антисегнетоэлектрические твердые растворы, представленные в настоящем обзоре, являются предметом активных исследований. Это связано с наличием большого многообразия и необычностью физических свойств в данных материалах.
Так, например, исследования твердых растворов на основе КаТИэОз представляют интерес с фундаментальной точки зрения. В связи с наблюдением в них необычных фазовых переходов и температурного гистерезиса. Это свидетельствует об актуальности выбранных объектов исследования.
Твердые растворы на основе РЬ7г03 в широкой области температур могут ввести себя как сегнетоэлектрик, так и антисегнетоэлектрик, и в области морфотропного перехода обладают высокими значениями некоторых важных физических параметров (например, пьезоэлектрические
коэффициенты, диэлектрическая проницаемость и т.п.), что позволяет их активно использовать в современном приборостроении.
Тем не менее, однозначной трактовки описания явления сосуществования фаз (полярной и неполярной), устойчивости или
стабильности фазы при введении различных модификаторов в
антисегнетоэлектрические образцы и протекающих при этом физических процессов, в настоящее время нет. Это вероятней всего, связано со сложностью процессов, происходящих в антисегнетоэлектрических материалах.