Пьезомагнитоэлектрические взаимодействия в композитах и поликристаллических материалах

• Автор: Родинин, Максим Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Корреляция пьезоэлектрических и диэлектрических свойств в мягких сегнетоэлектрических керамиках

1.1. Свойства сегнетокерамик в слабых и сильных электрических полях (обзор)

1.2. Корреляция пьезоэлектрических и диэлектрических свойств

в сегнетокерамиках систем PMN-PT и ПКР

ГЛАВА 2. Диэлектрические спектры неупорядоченных материалов

2.1. Диэлектрические спектры материалов с ограниченной со стороны малых времен областью распределения времен релаксации
2.2. Диэлектрические спектры непьезоактивных гетерогенных материалов'.статистические смеси

2.3. Диэлектрические спектры пьезоактивных гетерогенных

материалов'.статистические смеси

ГЛАВА 3. Магнитоэлектрнчество и релаксации физических
констант в упорядоченных системах
3.1. Мультиферроики (обзор)
3.1.2. Гомогенные мультиферроики
3.1.2. Гетерогенные мультиферроики
3.2. Магнитоэлектричество в слоистых композитах
3.3. Магнитоэлектричество в матричных композитах
ГЛАВА 4. Магнитоэлектричество и хаотическая динамика в двумерных пьезоактивных статистических смесях
4.1. Магнитоэлектричество в двумерных статистических смесях
4.2. Релаксационные процессы в неупорядоченных

мультиферроиках
4.3. Хаотическая динамика в пьезоактивных статистических смесях
4.4. Хаотическая динамика в неупорядоченных
магнитоэлектрических системах
Основные результаты и выводы по теме диссертации
Список цитированной литературы
Список публикаций автора по теме диссертации
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Возрастание требований к современным устройствам твердотельной электроники делает актуальной проблему разработки и исследования активных материалов с уникальными физическими свойствами, которыми можно эффективно управлять с помощью внешних воздействий. К числу таких свойств относятся диэлектрическая проницаемость (ДП), магнитоэлектрическая (МЭ) проницаемость и электропроводность, гигантские величины которых можно реализовать в гетерогенных диэлектриках, пьезоэлектриках и мультиферроиках. Фундаментальный интерес к тематике работы обусловлен отсутствием, несмотря на огромное число работ, посвященных исследованию процессов релаксационной поляризации, информации об одной из важнейших характеристик недебаевских диэлектриков - спектре диэлектрических потерь. Прикладной интерес обусловлен возможностью использования
пьезомагнитоэлектрических взаимодействий и релаксационной поляризации для создания устройств с большими величинами перестраиваемой емкости, электропроводности и магнитоэлектрических коэффициентов.
В связи с этим тема диссертации, посвященной комплексному исследованию пьезомагнитоэлектрических взаимодействий и процессов релаксационной поляризации, за счет которых в ряде случаев и возникают уникальные физические свойства, представляется своевременной и актуальной
Цель работы
Основной целью работы являлось исследование процессов поляризации
и релаксации в диэлектриках, пьезоэлектриках и мультиферроиках.
Специальное внимание уделялось практически не описанным в литературе

наличие протекания по черным областям с севера на юг. Таким образом, исключается и случай /с > 0. Следовательно, остается одна возможность С = 0. В этом и состоит результат: уровень протекания равен нулю. Можно
вычислить критическую долю площади хс. Из симметрии функции АУ)

вытекает, что при — 0 доля площади хс = 0,5.
В трехмерном случае протекание по белым областям с запада на восток

не исключает протекания по черным областям с севера на юг, так как каналы протекания легко могут быть развязаны (подобно развязкам на шоссе на разных уровнях высоты). Поэтому в трехмерном случае (с<0 и хс< 0,5. Расчет, произведенный методом Монте-Карло по схеме для гауссовых случайных функций, показал, что в трехмерном случае хс = 0,16 ± 0,01 [49]. Для приближенной оценки величины хс можно воспользоваться методом, с помощью которого оцениваются пороги протекания задачи узлов. Метод состоит в том, что вокруг каждого узла строятся шары (или круги в плоском

случае) с радиусом, равным расстоянию до ближайшего соседа. Шар, построенный вокруг белого узла, считается белым, а построенный вокруг черного узла - черным. Оказалось, что протекание по касающимся друг друга белым шарам возникает, когда доля пространства, заполненного этими шарами, примерно одинакова для всех решеток. Естественно предположить, что эта доля должна быть близка к значению хс, которое фигурирует в задаче об уровне протекания. Оказалось, что в плоском случае доля поверхности, занятой белыми кругами, примерно равна 0,5, а в трехмерном случае доля объема, занятого белыми шарами, примерно равна 0,16. Таким образом, обе оценки удивительно точно совпадают с решением задачи об уровне протекания. Можно надеяться, что хс = 0,16 дает неплохую оценку и для негауссовых случайных функций.
Метод эффективной среды является хорошим приближением, если различие диэлектрических, пьезоэлектрических, упругих констант и

проводимостей компонентов не очень велико (10-100 раз). При больших
различиях величин этих констант точность метода ухудшается. Так,