Переключение и диэлектрическая релаксация в сегнетоэлектрических наноструктурах в форме пленок Ленгмюра-Блоджетт

• Автор: Иевлев, Арсений Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ГЛАВА 1. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ И ИХ КРИТИЧЕСКИЙ РАЗМЕР
1.1. Ультратонкие сегнетоэлектрические пленки Ленгмюра-Блоджетт из сополимера винилиденфторида с трифторэтиленом П(ВДФ-ТрФЭ)
1.2. Кинетика сегнетоэлектрического переключения
по Ландау-Халатникову
1.3. Критический размер в сегнетоэлектрических наноструктурах
ГЛАВА 2. ДВА МЕТОДА ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ УЛЬТРАТОНКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ
2.1. Методы исследования процесса переключения сегнетоэлектрических ленгмюровских пленок. Экспериментальные образцы
2.2. Исследование переключения ленгмюровских пленок толщиной
от 10 до 100 монослоев
ГЛАВА 3. КИНЕТИКА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ И СТАБИЛЬНОСТЬ СПОНТАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ОДНОМ МОНОСЛОЕ СОПОЛИМЕРА П(ВДФ-ТрФЭ)
3.1. Кинетика переключения в одном монослое сополимера
3.2. Кинетика релаксации поляризации в одном монослое сополимера
ГЛАВА 4. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДИСПЕРСИЯ В УЛЬТРАТОНКИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ
СОПОЛИМЕРА П(ВДФ-ТрФЭ)
4.1. Методика измерения диэлектрической дисперсии
4.2. Диэлектрическая релаксация в ЛБ пленках
4.3. Частотные и температурные зависимости проводимости ЛБ пленок
4.4. Влияние у-излучения на диэлектрический отклик в ЛБ пленках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

В 1920 году Валашек [1,2] нашел, что кристаллы сегнетовой соли ведут себя подобно ферромагнетику: обнаруживают гистерезис поляризации и фазовые переходы из полярной в неполярную фазу. В тридцатые годы по инициативе И.В. Курчатова [3] кристаллы, подобные сегнетовой соли, стали называть сегнетоэлектриками. В западной литературе за ними утвердилось название ферроэлектриков (по аналогии с ферромагнетиками). До 1946 года сегнетова соль оставалась единственным представителем этого нового класса
• кристаллов, обладающих особенным полярным направлением.
В конце 1946 года Б.М. Вул и И.М. Гольдман [4] и независимо от них Хиппель с сотрудниками [5] и Огава в Японии открыли новый сегнетоэлектрик - титанат бария. Через несколько лет Г.А. Смоленский с сотрудниками [6], а также Пепинский и Маттиас в США расширили список известных сегнетоэлектрических кристаллов. За 80 лет развития сегнетоэлектричества были открыты сотни неорганических и органических кристаллов-

сегнетоэлектриков. Сегнетоэлектрические свойства были найдены в жидких кристаллах [7], полупроводниках [8], пленках, керамике [9,10] и полимерах [11-15].
В 40-х годах В.Л. Гинзбург [16,17] развил на основе теории фазовых переходов Ландау [18,19] феноменологическую теорию сегнетоэлектричества. Несколько позже к похожим результатам пришел Девоншир [20]. Позднее

X, отн. ед.
Рис. 18. Размерный эффект и критическая толщина для механизма экранирования поляризации на длине Томаса-Ферми в электродах [62].
Для электродов из золота 4-0,8А формула (5д) дает для сегнетоэлектрика типа титаната бария (С=1,8-103К, /=134, 74=40314. [65]) критическую толщину Д.,-0,5 нм. Для поливинилиденфторида и его сополимеров имеем согласно (5д) Д.,-ОД нм, что меньше толщины монослоя. Таким образом, в приближении Томаса-Ферми влияние экранирования в электродах на Ь(Т несущественно. К этому же выводу приходят авторы [66]. Разумеется, этот вывод зависит от оценки длин экранирования /5, которая в принципе является весьма грубой. Конечно, энергия экранирования может иметь преобладающее влияние на Ьа. при наличии диэлектрических зазоров между пленкой и электродами. Этот случай мы здесь не рассматриваем.