Пространственное распределение поляризации и пироэлектрический эффект в сегнетоактивных материалах

• Автор: Малышкина, Ольга Витальевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 260 с. : ил.

Введение
ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Глава. Методика и постановка экспериментов, математические методы обработки и анализа результатов

§1 Обоснование методик исследования пироэлектрических свойств

квазистатическгш и динамическим методами

П.1 Общая характеристика измерений пироэлектрических свойств

П.2 Квазистатический метод

П.З Динамический метод

П.4 Одновременное исследование пироэффекта квазистатическим и

динамическим методами

§2 Расчет и анализ характера распределения температуры в образце при исследованиях пироэлектрических свойств квазистатическим и
динамическим методами
П. 1 Случай квазистатического нагрева
П.2 Расчет изменения температуры кристалла под действием
падающего излучения
§3 Определение степени поляризации образца методом тепловых волн
П.1 Постановка задачи
П.2 Характеристика температурных волн, распространяющихся
в твердом теле
П.З Исследование состояния поляризации поверхностных слоев полярных
материалов на основе анализа частотных зависимостей пиротока
П.4 Расчет профиля эффективного значения пирокоэффициента с
использованием цифровых методов обработки сигнала
П.5 Постановка эксперимента

§4 Проведение комбинированных исследований пироэффекта и доменной
структуры
П. 1 Исследования доменной структуры сегнетоэлектриков
П.2 Выбор оптимального режима для температурных исследований
доменной структуры кристаллов молибдата гадолиния
П.З Получение прозрачных электродов
§5 Расчет и анализ пироотклика при наличии в сегнетоэлектрическом
материале неоднородного распределения поляризации
П. 1. Расчет частотных зависимостей пиротока по заданному распределению поляризации в условиях синусоидальной модуляции
теплового потока
П.2. Расчет формы пиротока по заданному распределению поляризации в
условиях прямоугольной модуляции теплового потока
§6 Особенности пироэлектрических исследований пленочных
сегнетоэлектриков
П.1 Распространение температурных волн в тонких материалах
П.2 Расчет формы пироотклика сегнетоэлектрических пленок
П.З Анализ профиля пироэлектрического коэффициента сегнетоэлектрических
пленок ТБVIV1 -методом
§7 Расчет термоиндуцированных электрических полей
Результаты и выводы по главе
Глава 2. Исследование состояния поляризации сегнетоэлектриков пироэлектрическим методом с использованием тепловых волн
§1 Общие особенности состояния поляризации в сегнетоэлектриках
§2 Профиль эффективного значения пирокоэффициента кристаллов
дейтерированного триглицинсульфата (ДТГС)
П.1 Существование полидоменного поверхностного слоя в
кристаллах ДТГС

П.2. Влияние отжига на поверхностный слой кристалла ДТГС
П.З Состояние поляризации поверхностного слоя кристаллов ДТГС
при использовании различных электродов
,93 Профиль эффективного значения пирокоэффициента кристаллов
ниобата лития
П.1 Состояние поляризации поверхностного слоя кристаллов 1л№>03
П.2. Влияние отжига на состояние поляризации в поверхностном слое
кристалла ЫМЮз
П.2.1 Отжиг в атмосфере
П.2.2 Отжиг в вакууме
П.2.3 Анализ доменной структуры
§4 Профиль эффективного значения пирокоэффициента кристаллов
ниобата бария-стронгщя
П.1. Состояние поляризации в поверхностном слое кристаллов 8В1М
П.2. Влияние термоциклирования на состояние поляризации в поверхностном
слое кристаллов 8ВИ
П.З. Влияние отжига на состояние поляризации в поверхностном слое
кристаллов 8ВИ
£5 Профиль эффективного значения пирокоэффициента
сегнетоэлектриков-полуповодников
П.1. Состояние поляризации в поверхностном слое кристаллов 8п2Р2$6
П.2. Состояние поляризации в поверхностном слое кристаллов
германата свинца
§б Профиль эффективного значения пирокоэффициента
сегнетоэлектрической керамики на основе титаната бария
П.1. Состояние поляризации сегнетоэлектрической керамики ВаТц.хЗпхОз
с х=0,075 (ВТ87.5) и с х=0,10 (ВТвЮ)
П. 1.1 Керамика ВТ87
П.1.2 Керамика ВТ810

П.З. Исследование состояния поляризации поверхностных слоев полярных материалов на основе анализа частотных зависимостей пиротока
Как было показано выше, при нагревании кристалла периодически модулированной тепловой волной толщина прогреваемого слоя зависит от частоты модуляции теплового потока, следовательно, величина пиротока (в случае неоднородного распределения поляризации в образце) при измерении динамическим методом также есть функция частоты модуляции теплового потока. Таким образом, пироток, рассчитанный по формуле (1.6), в данном случае можно интерпретировать как пироток слоя глубиной /, и, следовательно, пирокоэффициент, рассчитанный по этому пиротоку, есть эффективный пирокоэффициент слоя. Проводя измерения на разных частотах модуляции теплового потока, можно получить зависимость у(х), где х определяется по формуле (1.14а). Данный способ позволяет исследовать состояние поляризации в поверхностных слоях сегнетоэлектрических материалов, поскольку формула (1.6) позволяет производить расчет пирокоэффициента в том случае, если глубина прогреваемого слоя не превышает толщину образца. В противном случае (если 1>с1), когда имеет место либо "пленочный" отклик (см. рис. 1.9а), либо прямоугольный (рис. 1.96), - но прямоугольность отклика определяется нагревом образца задней подложкой с определенными тепловыми характеристиками, - данная формула для расчета пирокоэффициента неприменима.
Рис. 1.9. Возможные формы пироотклика в случае, когда тепловая волна выходит за пределы образца