Монокристаллы с умеренной и сильной электромеханической связью для акустоэлектроники и акустооптики

• Автор: Андреев, Илья Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 259 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Фонон-фононное и фотон-фононное взаимодействия в диэлектриках

1Л. Механизмы фонон-фононного взаимодействия в диэлектриках. Влияние точечных дефектов
1.2. Фотоупругость ацентричных кристаллов. Фотоупругость сегнетоэлектриков в области фазового перехода
1.3. Термостабильные пьезоэлектрические кристаллы для акусто-электроники на объёмных и поверхностных акустических волнах
1.4. Выводы обзора и постановка задачи исследования 52 Глава 2. Методики эксперимента, измерительные установки

и исследуемые образцы

2.1. Методики исследования пьезоэлектрических и низкочастотных упругих свойств кристаллов
2.2. Методика исследования фотоупругих и высокочастотных упругих свойств кристаллов (метод брэгговского рассеяния света на звуке)
2.3. Общая блок-схема установки брэгговского рассеяния
и её оптическая, акустическая и измерительная части
2.4. Исследуемые образцы кристаллов, преобразователи гиперзвука
и эталоны ниобата лития
Глава 3. Влияние температуры и постоянного электрического поля на пьезоэлектрические и упругие свойства монокристаллов
3.1. Диэлектрические, пьезоэлектрические и упругие свойства кристаллов ниобата бария-натрия, ниобата бария-стронция и лантан-галлиевого силиката при комнатной температуре
3.1.1. Анизотропия электромеханических и упругих свойств кристаллов Ва2№МЬ50]5 и ВаодЗго.бИЬгОб
3.1.2. Монокристаллы лангасита Ьа3Оа58Ю14
3.1.3. Обсуждение экспериментальных результатов
3.2. Упругие и электромеханические параметров кристалла
ниобата бария-стронция в области фазового перехода
3.2.1. Температурные зависимости упругих и электромеханических параметров, связанных с продольной модой, распространяющейся вдоль полярной оси
3.2.2. Температурные зависимости упругих и электромеханических параметров мод, определяемых податливостями Бц и
3.2.3. Обсуждение экспериментальных результатов
3.3. Температурная зависимость диэлектрических и упругих свойств лангасита. Обнаружение кристаллографических ориентаций
с нулевым ТКЧ упругих колебаний в лангасите
3.4. Влияние внешнего электрического поля на упругие свойства кристаллов
3.4.1. Индуцированная электрическим полем эллиптическая поляризация поперечных упругих волн в таиталате лития
3.4.2. Электроупругий (поляризационный) эффект в кристаллах лангасита
3.5. Выводы
Глава 4. Низкочастотные и высокочастотные акустические свойства монокристаллов
4.1. Акустические потери в чистых и легированных кристаллах лангасита
4.2. Высокочастотные акустические свойства кристаллов ниобата бария-стронция и ортованадата кальция
4.2.1. Анизотропия и дисперсия скорости и затухания высокочастотных упругих волн в ниобате бария-стронция
4.2.2. Анизотропия и дисперсия скорости и поглощения продольного гиперзвука в ортованадате кальция СаДУОДг
4.3. Упругие свойства селенида цинка и анизотропия затухания упругих волн в молибдате гадолиния
4.4. Влияние температуры Дебая, симметрии и состава кристалла на высокочастотное поглощение упругих волн
4.5. Выводы 175 Глава 5. Фотоупругость селенида цинка, ниобата бария-стронция
и лантан-галлиевого силиката
5.1. Фотоупругие компоненты и акустооптическая добротность кристаллов ZnSe, иЗБ и 8В1Ч при комнатной температуре
5.2. Анизотропия температурных аномалий фотоупругого эффекта

эффектам при рассеянии света (появление критических частот звука, соответствующих коллинеарному, обратному рассеянию и рассеянию при нулевом угле падения или рассеяния). Связь интенсивности брэгговского рассеяния с характеристиками распространения упругих волн и с физическими свойствами кристалла, используемая при определении скорости, затухания звука и фотоупругих постоянных, рассмотрено в главе 2 при описании экспериментальной методики и установки.
Фотоупругость сегнетоэлектриков. Рассматривая линейный
электрооптический эффект в сегнетоэлектриках как квадратичный эффект, возникший в результате спонтанной поляризации Рэ , Уэмпл и Дидоменико [86] показали, что «электрооптическую» добавку в (13) к «решеточной» фотоупругости Дрцк! можно представить в виде
Дрцк1 = 2gijзз (бсРз2/Су) (ДТс/8к1) (15)
где gjjЗз - квадратичные электрооптические коэффициенты, 6с " относительная диэлектрическая проницаемость, Су — константа Кюри-Вейса. Так как для большинства сегнетоэлектриков g=),lм4/Cw и Су ~ 1,5-105 °С , а следовательно Др =40’~6сР52 > то авторы работы [86], учитывая, что бсРв изменяется от 10 до 100 единиц, предсказали очень большой вклад
электрооптического эффекта (Др «0,1-1) в фотоупругость, измеряемую при

постоянном поле. Из (15) и (13) следует также, что фотоупругость р должна аномально изменяться в области фазового перехода.