Физические свойства релаксорных сегнетоэлектриков PbIn0.5Nb0.5O3 и PbSc0.5Ta0.5O3 и их зависимость от концентраций структурных дефектов

• Автор: Витченко, Марина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Содержание
Введение

Общая характеристика работы

Г лава I. Механическая активация и механохимия как методы управления физическими свойствами твердого тела

1.1. Общие понятия и современное состояние в области активации

твердофазных реакций и управления физическими свойствами твердых тел

1.2. Управление физическими свойствами сегнегоэлектриков посредством

механоактивации

1.3. Физические свойства PbIno.5Nbo.5O3 и PbSco.5Tao.5O3

1.4. Выводы главы

Глава II. Объекты, аппаратура и методы исследования
2.1 Методы получения монокристаллов РЬІПоЬо 5О3 и PbSco.5Tao.5O3
2.2. Метод механоактивации
2.3. Методы получения керамик PbIno.5Nbo.5O3 и PbSco.5Tao.5O3
2.4. Аппаратура и методика эксперимента
2.4.1. Аппаратура и методы оптических исследований монокристаллов
PbSco.5Tao.5O3 и PbIno.5Nbo.5O3
2.4.2 Аппаратура для измерений диэлектрических, поляризационных характеристик и электропроводности моно- и поликристаллов PbSco.5Tao.5O3 и PbInn.5Nbo.5O3
2.4.3. Изучение пироэффекта
2.4.4. Методы рентгеноструктурных исследований
2.5. Выводы главы
Глава III. Физические свойства реальных сегнетоэлектрических монокристаллов PbIno.5Nbo.5O3 и PbSco.5Tao.5O3
3.1. Доменная структура PbIno.5Nbo.5O3 и PbSco.5Tao.5O3
3.2. Диэлектрические свойства монокристаллов PbIno.5Nbo.5O3 и
PbSco.5Tao.5O3

3.3. Изучение удельной электропроводности PbSco.5Tao.5O3
3.4. Изучение структурных параметров PbSco.5Tao.5O3
3.5. Выводы главы
Глава IV. Физические свойства керамики PbIno.5Nbo.5O3, прошедшей на этапе приготовления силовое воздействие в сочетании со сдвиговой деформацией
4.1. Связь величин СВСД с концентрацией и типом дефектов в
PbIno.5Nbo.5O3
4.2. Микроструктура керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.3. Диэлектрические свойства керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.4. Поляризационные свойства керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.5. Пироэлектрические свойства керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.6. Изучение электропроводности керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.7. Рентгеноструктурное изучение керамики PbIno.5Nbo.5O3
4.8. Выводы главы
Глава V. Физические свойства керамики PbSco.5Tao.5O3, прошедшей на этапе приготовления силовое воздействие в сочетании со сдвиговой деформацией
5.1. Связь величин СВСД с концентрацией и типом дефектов в
PbSco.5Tao.5O3
5.2. Микроструктура керамики PbSco.5Tao.5O3
5.3. Диэлектрические свойства керамики PbScojTao.sOj
5.4. Поляризационные свойства керамики PbSco.5Tao.5O3
5.5. Рентгеноструктурное изучение керамики PbSco.5Tao.5O3
5.6. Выводы главы
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Во многих функциональных устройствах, используемых в различных отраслях науки и техники, в качестве активных элементов применяют поликристаллические материалы, к которым относятся и сегнетоэлектрические материалы с их уникальными электрофизическими и механическими свойствами.
Если к достоинству сегнетоэлектрических материалов можно отнести достаточно высокую стабильность свойств и структуры в широких интервалах изменений параметров внешних воздействий, например, температуры, давления, влажности и т.д., то возможность целенаправленного управления электрофизическими свойствами и структурными параметрами керамики в процессе получения является не менее ценныIV! свойством. Поэтому при получении функциональной керамики ставятся несколько задач: одна из них — воспроизводимость физических свойств, другая — возможность целенаправленного управления физическими свойствами.
Методами направленного управления физическими свойствами посредством изменения концентрации структурных дефектов являются механоактивация и механохкмия. Реализуются эти методы с помощью различных активаторов путем приложения механических давлений и сдвиговых деформаций к шихте перед синтезом или к синтезированному материалу перед спеканием. Целью приложения сдвиговых деформаций является получение более однородной фазы.
Круг исследований, посвященных влиянию давления на физические свойства твердых веществ, непрерывно расширяется. Публикации в отечественной и зарубежной печати показывают уникальность методов механоактивации и механохимии, однако практически отсутствуют работы, посвященные комплексному изучению влияния механического воздействия на структуру и электрофизические свойства таких релаксорных

также красные октаэдрические кристаллы пирохлорной модификации. Исследования показали, что кристаллы PIN в упорядоченном состоянии являются антисегнетоэлектриками и имеют неразмытый переход в параэлектрическую фазу при 195°С. Т.к. целью работы являлось исследование оксидов с размытыми фазовыми переходами, все измерения были проведены на кристаллах, не подвергавшихся после выращивания термической обработке. При этом кристаллы перовскитных модификаций имели размытые максимумы 8 (Т) в области 100-120°С. Диэлектрическая проницаемость е пирохлорной модификации PIN монотонно увеличивалась с понижением температуры (измерения проводились в интервале — 180-100°С).
Проведено комплексное исследование фотопроводимости, темновой и термостимулированной проводимости (ТСП). По спектральным зависимостям фототока оценены значения энергии активации локальных уровней <5Е0 и ширины запрещенной зоны öEg. Отрицательные значения темнового тока в кристалле пирохлорной модификации PIN авторы объясняют тем, что в этой области температур определяющую роль играют токи смещения, обусловленные уменьшением г с ростом температуры. Исследования температурных зависимостей электропроводности о проводились в интервале температур - 150-35СГС. Отмечено, что Е% и энергии активации глубоких уровней в кристаллах перовскитовой и пирохлорной модификаций PIN близки, в то время как энергии активаций мелких уровней несколько отличаются. Близость этих значений связывают с тем, что основой обеих структур являются кислородные октаэдры, в промежутках между которыми находятся ионы свинца, а различия сводятся лишь к различному взаимному расположению октаэдров. В кристаллах PIN непрерывное освещение уменьшает температуру перехода, предварительное - не изменяет ее. Кроме того, в области Кюри отмечен максимум температурной зависимости плотности фотозлектретного заряда Q, определенного путем фотодеполяризации, что связывают с увеличением в