Низко- и инфранизкочастотный диэлектрический отклик неупорядоченных сегнетокерамик скандониобата- и магнониобата свинца

• Автор: Сопит, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. Общая характеристика работы

ГЛАВА I. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ С РАЗМЫТЫМ ФАЗОВЫМ ПЕРЕХОДОМ.

ОБЗОР

1.1 Характерные свойства и модельные представления о данных объектах

1.2 Общая характеристика скандониобата свинца (РБИ) как промежуточного материала между сегнетоэлектриками с неразмытым фазовым переходом и релаксорами
1.3 Электромеханические свойства материалов на основе релаксорных сегнетоэлектриков

1.4 Влияние дефектов различной природы на свойства сегнетоэлектриков релаксоров

1.4.1 Радиационная природа дефектов

1.4.2 Примесная природа дефектов

1.5 Выводы

ГЛАВА II. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Получение образцов
2.2 Экспериментальные установки
2.3 Методика диэлектрических и электромеханических измерений
2.3.1 Частотно-температурные зависимости комплексной диэлектрической проницаемости 6*(у,Т)
2.3.2 Влияние механического напряжения на диэлектрические свойства РБИ в области РФП
2.3.3 Измерения токов поляризации и деполяризации
2.3.4 Влияние постоянных электрических полей на диэлектрический отклик сегнетокерамики 0.89РМ1Ч-0.11Р2Т
2.3.5 Измерения реверсивных зависимостей
диэлектрической проницаемости £*(Е=)

2.3.6 Измерение поляризации и переполяризации в средних и сильных гармонических электрических полях
2.3.7 Измерение электромеханических характеристик
ГЛАВА III. НИЗКО- И ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА НЕУПОРЯДОЧЕННОЙ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ PSN
3.1 Частотно-температурные зависимости комплексной
диэлектрической проницаемости сегнетокерамики РБЫ
3.2 Влияние механического давления на диэлектрический отклик сегнетокерамики Р8Ы в области размытого фазового перехода
3.3 Особенности температурного поведения диэлектрического отклика гамма облученной сегнетокерамики РБЫ
3.3.1 Обсуждение результатов
3.4 Влияние различных доз гамма облучения на релаксацию поляризации и эффективную проводимость сегнетокерамики РБИ выше Тт
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ ПРЕДЫСТОРИИ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЭЛЕКТРОСТРИКЦИОННОЙ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ РМІЧ
4.1 Частотно-температурные зависимости е*(у,Т) неупорядоченной
сегнетокерамики 0.89РЬ/Ш-0.11Р2Т в слабых НЧ и ИНЧ полях
4.2 Влияние режима измерения на диэлектрический отклик сегнетокерамики 0.89РМЫ-0.11Р2Т
4.3 Диэлектрический отклик сегнетокерамики 0.89РМЫ-0.11РТТв средних и сильных синусоидальных полях
4.4 Реверсивные зависимости диэлектрической проницаемости сегнетокерамики 0.89РАШ-0.11РІТ
4.5 Электрострикционные свойства релаксорной сегнетокерамики
0.89РМИ-0.11Р2Ти многокомпонентной пьезокерамики на основе Р2Т
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Литература
В1}ЕДЕНИЕ. ОГ.ЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАГ.ОТЫ
Актуальность темы. Существенной особенностью неупорядоченных материалов, таких как релаксорные сегнетоэлектрики, является проявление в них свойств дипольного стекла, наличие нанодомен ной, кластерной или мик-родоменной структур. В связи с этим релаксорные сегнетоэлектрики обладают уникальными физическими свойствами, которые могут широко использоваться в современной технике и поэтому, являются объектами интенсивного исследования как теоретическими, так и экспериментальными методами. Особое место среди этих исследований занимают поиски ответов на фундаментальные вопросы о физической природе медленных релаксационных процессов, протекающих в сегнетоэлектриках (СЭ) с размытыми фазовыми переходами (РФП) и влияния на них дефектов структуры материала. Несмотря на большое количество работ по данной тематике, полученных к настоящему времени, многие явления, происходящие в неупорядоченных (структурно-неустойчивых) объектах, оказались настолько сложными, что до сих нор большая часть вопросов о природе релак-соров, о влиянии динамики дефектов на процессы, имеющие место в области РФП, а также влияния степени упорядочения на характер РФП в сложных (многокомпонентных) сегнетоэлектриках остаются открытыми.
В последние годы непрерывно расширяется круг материалов и готовых изделий (приборов электронной, оптической и другой техники), к которым предъявляются требования радиационной стойкости, т.е. способности работать, не теряя исходных (заданных) свойств, в условиях интенсивного облучения или послсрадиацпонного воздействия. В связи с этим исследования механизмов взаимодействия исходно существующих дефектов структуры материала с радиационными дефектами, а также доменными границами, наномасштабными полярными областями, зародышами новой фазы и полярными кластерами является весьма актуальной задачей.
Поскольку процессы релаксации физических свойств сегнетоэлектриков и родственных им материалов определяются их дефектной структурой и, как правило, протекают достаточно медленно, применение метода низко- (ПЧ) и ин-франизкочастотиой (ИНЧ) диэлектрической спектроскопии в сочетании с ис-

а=4,037 А. Плотность спечённых образцов сос тавила 7,4 - 7,5 г/см3, что составляет 93 - 94 % от теоретической.
Для измерения диэлектрических и электрострикционных параметров из брикетов путем шлифования изготавливались образцы в форме дисков диаметром 8мм и толщиной 0,2-0,5мм. В качестве электродов использовался никель, нанесенный методом химического осаждения. В отдельных случаях использовались серебряные электроды, нанесенные путём вжигания серебряной пасты при температуре - 750 °С в течение 30 минут, о Образцы многокомпонентной сегнетопьезокерамики (МСПК) системы РЬТЮз - РЬЪ-Оз - РЬМЬ1в2п1/3Оз - РЫУ,/2 Мёи2 О - РЫУ3/5 Ц2/5 О, при РЪТЮ3 - 34,89 то1% с добавлением модификатора -были изготовлены методом горячего прессования в НИИ физики РГУ (Ростов-на-Дону) [141]. Для диэлектрических измерений были использованы образцы размером 8=5x5 мм2 и толщиной от 0.5 до 1мм, для измерений электромеханических параметров использовались диски с диаметром 13-10мм и толщиной от 1мм до Змм. Электроды наносились методом вжигания серебряной пасты.
2.2 Экспериментальные установки
о Для измерений комплексной диэлектрической проницаемости с* в слабых синусоидальных полях (Еп <1 В/см) и диапазоне частот (0,1=1000Гц) использовалась установка мостового типа, принципиальная схема которой представлена на рис. 2.12. Данная схема аналогична схеме моста сверхнизкой частоты, описанной в [160], позволяет раздельно производить измерения действительной (е') и мнимой (с”) частей е*.
Отладка установки проводилось по параллельной схеме замещения с эталонными значениями II и С. Результаты измерений проводимых на данной установке хорошо согласуются с данными для аналогичных объектов,

Модернизированная схема [160] разработана канд. физ.-мат. паук Э.С. Поповым.
Монтаж п отладку схемы, связанные с существенным повышением ее чувствительности, а
также установку на базе данного ИНЧ моста производил Д.Г Васильев.