Термодинамические и кинетические свойства неоднородных сегнетоэлектриков

• Автор: Иванова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1Л. Фазовые переходы в сегнетоэлектриках

1.2. Сегнетоэлектрики с несоразмерными фазами

1.3.Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков с несоразмерными фазами

1.4. Влияние внешних воздействий на диэлектрические свойства и последовательность фазовых переходов в кристаллах с несоразмерными фазами

1.5. Сегнетоэлектрики - релаксоры

1.6. Объекты исследования

ГЛАВА 2. Методика эксперимента и измерительная аппаратура

2.1. Схема измерения малых электрических сигналов

2.2. Измерения диэлектрической проницаемости
2.3. Стабилизация температуры кристаллов и ее измерение
2.4. Создание одноосных механических напряжений
2.5. Источники освещения
ГЛАВА 3. Подавление сегнетоэлектричества малыми одноосными механическими напряжениями в кристаллах со множеством структурных фазовых переходов
3.1. Подавление сегнетоэлектричества малыми одноосными механическими напряжениями в кристаллах ТМА-2пС14 и ТМА-СоС14
3.2. Фазовые диаграммы а~-Ти сГуу-Тдля кристаллов ТМА-7.пС14 и ТМА-СоС14
3.3. Влияние одноосных механических напряжений на диэлектрические свойства и сегнетоэлектрические фазовые переходы кристаллов тиомочевины
3.4. Выводы главы
ГЛАВА 4. Эволюция неравновесных состояний в полидоменных сегнетоэлектриках
4.1. Медленная релаксация полидоменного сегнетоэлектрика в слабых электрических полях - феноменологическое описание
4.2. Релаксация поляризации в сегнетоэлектрическом кристалле с различными состояниями доменной структуры и поверхности
4.3. Особенности кинетики поляризации различных полидоменных сегнетоэлектриков в электрическом поле
4.4. Выводы главы
ГЛАВА 5. Особенности сегнетоэлектрических свойств релаксорных сегнетоэлектриков
5.1. Релаксация поляризации сегнетоэлектриков - релаксоров в постоянных электрических полях
5.2. Квазистатические петли диэлектрического гистерезиса
5.3. Распределение коэрцитивного поля в релаксоре
5.4. Влияние фотоактивного света на кинетику поляризации
ЗВИ-0.61 (Ьа+Се).
5.5. Фотостимулированные явления в релаксорных сегнетоэлектриках
5.5.1. Диэлектрическая проницаемость фоточувствительного релаксорного сегнетоэлектрика БВИ-О-б 1 (Ьа+Се)
5.5.2. Реверсивная диэлектрическая проницаемость фоточувствительного релаксорного сегнетоэлектрика
5.5.3. Квазистатические петли диэлектрического гистерезиса 8ВШ).61(Ьа+Се)
5.5.4. Процессы деполяризации в фоточувствительном релаксорном сегнетоэлектрике
5.6. Выводы главы
Основные результаты и выводы
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Неоднородные системы с множеством метастабильных состояний и чрезвычайно медленной релаксацией являются объектами пристального изучения уже многие годы. К неоднородным системам можно отнести сегнетоэлектрйки с несоразмерными фазами, полидоменные сегнетоэлектрики, сегнетоэлектрики-релаксоры, исследованные в данной работе. Для сегнетоэлектриков с несоразмерными фазами характерна пространственная неоднородность поляризации с периодом, существенно превышающим межатомные расстояния, для полидоменных сегнетоэлектриках - макроскопическая неоднородность поляризации. Для сегнетоэлектриков-релаксоров характерными являются неоднородности в распределении поляризации с различными масштабами.
Актуальность исследования неоднородных систем обусловлена прежде всего их свойствами для практического применения. Кроме того, сегнетоэлектрики являются уникальными объектами для фундаментальных исследований фазовых переходов высокочувствительными электрическими методами ввиду больших величин изменения поляризации при внешних воздействиях.
Так сегнетоэлектрики-релаксоры благодаря своим уникальным свойствам (высокая диэлектрическая проницаемость, большие пьезо-, пиро-, электро- и нелинейно-оптические коэффициенты, малые температурные коэффициенты изменения этих параметров) находят широкое применение в пьезотехнике, нелинейной оптике и голографии. Однако, общим недостатком всех сегнетоэлектриков-релаксоров и, в частности, ниобата бария-стронция (вЕШ), является невоспроизводимость свойств и деградация параметров в результате приложения внешних воздействий, в частности, электрического поля. В связи с этим важное значение приобретает детальное исследование процессов поляризации и переполяризации. В настоящей работе исследования проведены в постоянных и медленно

нанодомены [62], специфические для сегнетоэлектриков-релаксоров. Для этого состава Тт=322К.
Во-вторых, исследовался кристалл ЗгоВао.здМЬгОе с концентрацией примесей 0,44 ат% Ьа и 0,023 ат% Се (8ВМ-0.61(Ъа+Се)). Кристалл имеет наименьшее значение температуры Тт=310-314К и обладает наилучшим оптическим качеством по сравнению с другими кристаллами ЭВИ [89]. Кристалл 8ВИ-0.61 (Ьа+Се) имеет широкую полосу поглощения в видимой части спектра 400-500 пт, обусловленную примесью церия [89-91]. Это очень перспективный материал для динамической голографии [89].
Сегнетоэлектрические характеристики исследуемых кристаллов представлены на рис.1.1 и 1.2 [73-74]. На рис.1.1 приведены температурные зависимости диэлектрической проницаемости £зз(Т) кристаллов 8ВЫ-0.75 и 8ВМ-0.61. На рис. 1.2 показано изменение поляризации с температурой кристалла 8В1Ч-0.75, измеренное в пулевом электрическом поле (пироэлектрический эффект), которое обнаруживается в широкой области температур, включающей максимум диэлектрической проницаемости. Поляризация растет при охлаждении почти линейно, пироэлектрический коэффициент является константой (0.04 рС/К) и не имеет заметных аномалий.