Система ЦТС: реальная диаграмма состояний и особенности электрофизических свойств

• Автор: Андрюшина, Инна Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 247 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Актуальность темы, цель и задачи работы, научная новизна, практическая значимость, основные научные положения, выносимые на защиту, достоверность, надежность и обоснованность полученных результатов, личный вклад автора в разработку проблемы, апробагщя результатов работы, публикации, структура и объем работы, краткое содержание

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В

РАБОТЕ
Глава 1. ЭВОЛЮЦИЯ ФАЗОВОЙ ДИАГРАММЫ И ОСОБЕННОСТИ МОРФОТРОПНОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В СИСТЕМЕ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ (1-х)РЬгЮГхРЬТЮ3 (ЦТС) (ЛИТЕРАТУРНЫЙ
ОБЗОР)

1.1.Эволюция фазовой диаграммы

1.2. Морфология области морфотропного перехода

1.3. Электрофизические свойства твёрдых растворов
Краткие выводы. Постановка цели и задач работы
Глава 2. ОБЪЕКТЫ. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Бинарная система (1-х)РЬАг03-хРЬТЮ3 (ЦТС)
2.1.2. Обоснование необходимости и возможности исследования систем ТР с малым концентрационным шагом, Ах < 1 мол.% (0,25 -ь 0,50 мол.%) и надежности полученных при этом результатов
2.2. Методы получения образцов
2.2.1. Оптимизация условий синтеза и спекания образцов
2.2.2. Изготовление измерительных образцов
2.2.2.1. Механическая обработка
2.2.2.2. Металлизация
2.2.2.3. Поляризация
2.3. Методы исследования образцов
2.3.1. Рентгенография
2.3.2.Определение плотностей (измеренной, рентгеновской,
относительной)
2.3.3.Микроструктурный анализ
2.3.4.Измерения диэлектрических и пьезоэлектрических характеристик при комнатной температуре
2.3.5.Исследование относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в интервале, температур(300+1000)К и частот (25Гц-1МГц)
2.3.6.Низкотемпературные исследования термочастотного «поведения» в

интервалах температур (10+300)К и частот измерительного электрического
поля от (10~2+2’107) Гц
2.3.7 Исследования явления электромеханического гистерезиса и измерение обратных пьезомодулей
2.3.8. Осциллографический метод изучения Р(Е) зависимостей
2.3.9. Установка и метод исследования реверсивной нелинейности
Глава 3. СПЕЦИФИКА РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО СПЕКАНИЯ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ЦТС
3.1 .Специфика спекания твёрдых растворов системы ЦТС
3.2. Особенности зёренного строения керамик при комнатной температуре
3.2.1.Поликристаллическая структура ЦТС — керамик
3.2.2.Поликристаллическое строение ЦТС - образцов в однофазных и морфотропных областях
3.3. Феноменологический подход к описанию поведения однородного параметра деформации в окрестности морфотропного фазового перехода в системе ЦТС
3.4. Особенности микроструктуры ЦТС - керамик
3.5. Фрактальная структура керамик ЦТС в области АСЭ-СЭ фазового
перехода
Краткие выводы
Глава 4. РЕАЛЬНАЯ ДИАГРАММА СОСТОЯНИЙ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ЦТС
4.1.Структурное описание твёрдых растворов системы ЦТС при комнатной температуре
4.1.1. Область ромбически-ромбоэдрического перехода
4.1.2. Ромбоэдрическая область
4.1.3. Тетрагональная область
4.2. Результаты высокотемпературного исследования системы ЦТС в интервале концентраций твёрдых растворов 0.0<х<0.
4.2.1 .Ромбическая область
4.2.2.Область сосуществования ромбической и ромбоэдрической фаз
4.2.3. Ромбоэдрическая область
4.3.Результаты высокотемпературного рентгенографического исследования системы ЦТС концентраций твёрдых растворов 0.65<}с<1.
4.4. Реальная диаграмма состояний твёрдых растворов системы

Краткие выводы
Глава 5. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И ДИСПЕРСИОННЫЕ СПЕКТРЫ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ (Ю/^ШОООК, 1П0 2Гц 5.1.Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства при комнатной температуре
5.2.Дисперсионные свойства твёрдых растворов в широком диапазоне внешних воздействий
5.2.1.Эволюция низкотемпературной диэлектрической проницаемости ТР системы ЦТС (0.0<х<1.0)
5.2.2.Диэлектрическая спектроскопия ТР системы ЦТС (0.495<к<0.51) в диапазоне температур (ЮО^ЗОО)Ки частот (1*10'2+2*107)
5.2.3.Диэлектрическое «поведение» и структурные неустойчивости ТР ЦТС в интервале температур (Ю^ЗОО)К
5.2.4.Высокотемпературное диэлектрическое «поведение» ТР системы ЦТС
5.2.Дефектность и морфотропная область. Особенности свойств ТР,
обусловленные гетерофазностью морфотропной области
Краткие выводы
Глава 6. ЗАВИСИМОСТИ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ЦТС ОТ АМПЛИТУДЫ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОСТОЯННОГО
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
6.1.Особенности обратного пьезоэффекта и электромеханического гистерезиса в бинарной системе ЦТС
6.2.Реверсивная диэлектрическая проницаемость■ в сегнетоэлектрической фазе системы ЦТС
6.3. Особенности поляризационных свойств ТР системы ЦТС
Краткие выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

исследования поляризованных образцов показали, что именно возникновение М- фазы является причиной необычно высокого пьезоэлектрического отклика ТР.
Вскоре после докладов Нохеды [48, 49, 55, 56] о низкотемпературном тетрагонально-моноклинном фазовом переходе в ЦТС, [57] нашел
доказательство для одного более низкотемпературного фазового перехода в поляризованной ЦТС керамике с х=0.485 и 0.480 на базе температурной зависимости пьезоэлектрической резонансной частоты (£) и диэлектрической константы (а'). Диэлектрические исследования также позволяют предположить о существовании двух низкотемпературных фазовых переходов в тетрагональных составах ЦТС, близких к МФГ (рис. 1.9-1.10). Это открывает еще один фазовый переход ниже 210 К в ЦТС с х=0.48, который не был подтвержден синхротронными ХМ>данными [48, 49, 55, 56]. Этот переход связан с удвоением ячейки. Структура этой фазы (Сми) с удвоенной ячейкой также, по-видимому, моноклинная или, псевдомоноклинная.
■ <а> ♦ ./ А'

176 200 225 250
• (а) .

- Чл : V
100 200
. (Ь) . /
ч • /***

Тетрегаюге (К)
100 200
Тетрегашге (К)
Рис.1.9. Изменение резонансной частоты & в зависимости от температуры у поляризованной керамики РЬ(гтхП|.,)03: а) х=0.48; Ь) х=0.485; показывающие две аномалии (по данным [57]).
Рис.1.10. Изменение реальной (е1) части диэлектрической проницаемости с температурой для керамики РЬ(2г*Ти.х)03: а) х-0.48 (поляризованная); Ъ) х=0.485(неполяризованная); показывающие две аномалии (по данным [57]).
В [58] были проведены микроромановские измерения ТР системы ЦТС в интервале концентраций 0.4<*<0.6. Анализ спектров при Т= 7К позволил