Влияние электронного облучения на процессы переполяризации монокристаллов ТГС и ДТГС

• Автор: Макаров, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Глава I. Обзор литературы

1.1. Физические свойства кристалла триглицинсульфата

1.2. Влияние дейтерирования на свойства сегнетоэлектрических кристаллов. Дейтерированный аналог кристалла ТГС

1.3. Диэлектрические свойства облученных и примесных кристаллов ТГС и ДТГС

1.4.Процессы переполяризации в сегнетоэлектриках

1.5. Радиационные дефекты

1.5.1. Явления, наблюдаемые при электронной бомбардировке твердых тел

1.5.2. Электронное воздействие на сегнетоэлектрические кристаллы

Гб.Сильноточное импульсное электронное облучение

1.6.1. Применение импульсного сильноточного источника электронов и ионов в экспериментах по облучению и модификации свойств твердых тел

Постановка задачи

Глава II. Экспериментальные установки. Методики обработки результатов
2.1. Метод эффекта Баркгаузена
2.2. Экспериментальная установка для получения электронных и ионных пучков
2.3. Установка для исследования релаксации диэлектрической проницаемости в кристаллах ТГС при коммутации внешнего электрического поля
2.6. Погрешности измерений
ГЛАВА III. Экспериментальные результаты исследования влияния облучения сильноточным импульсным пучком электронов на переполяризацию
кристаллов ТГС и ДТГС, их обсуждение и выводы
3.1. Релаксация диэлектрической проницаемости при коммутации внешнего электрического поля

3.2. Влияние облучения импульсным пучком электронов на процессы переполяризации кристаллов ТГС и ДТГС
3.2.1. Исследование влияния облучения СЭП на релаксационные процессы в кристаллах ТГС методом эффекта Баркгаузена
3.2.2. Исследование влияния облучения СЭП на динамику доменной структуры кристаллов ТГС и ДТГС методом эффекта Баркгаузена
3.3. Расчет функции распределения времен релаксации
3.3.1. Результаты расчета функции распределения времен релаксации
3.4. Теоретическое описание процессов переполяризации
Список литературы
Приложение

Актуальность темы. Сегнетоэлектрики — вещества, у которых в отсутствии внешнего электрического поля в некотором диапазоне температур возникает спонтанная поляризация, — представляют обширную группу соединений и твердых растворов, обладающих огромным спектром характерных явлений и разнообразными физическими свойствами. Они используются для изготовления радиотехнических конденсаторов, электромеханических преобразователей и являются практически единственными материалами для гидроакустических устройств,
пироэлектрических приемников инфракрасного излучения, устройств
обработки и хранения информации, радио-, акусто- и оптоэлектроники, динамических элементов памяти и логических элементов ЭВМ [1,2], диэлектрических усилителей, частотных модуляторов, диэлектрических устройств в области сверхнизких температур. Сегнетоэлектрики особенно эффективны при работе в условиях, требующих высокой радиационной стойкости. Их универсальность связана с использованием основных свойств: высокой диэлектрической проницаемости, большой пьезоэлектрической активности, диэлектрической и оптической нелинейности, спонтанной поляризации и пироэлектрического эффекта.
Наиболее распространенные сегнетоэлектрические кристаллы
принадлежат семейству триглицинсульфата (TTC), широко применяющегося в пироэлектрических видиконах, а также высокочувствительных телевизионных передающих трубках с пироэлектрической мишенью, в
которых считывание сигнала происходит видиконным способом [3]. Хорошие технические характеристики в сочетании с отсутствием селективности по широкому диапазону детектируемых частот обеспечивают большие возможности использования пироприемников, которые нашли применение при визуализации теплопотерь в электрической аппаратуре, а также в медицинских исследованиях.
составляет для импульса электронов с током 1е=1 ООО А, т=300 не, пе=(5-Н0)-1021 эл-см'3, что может быть сравнимо с плотностью заряженных дефектов в решетке PLZT керамики. Влияние содержания лантана на структурную перестройку при импульсном облучении может заключаться в изменении времени жизни носителей заряда, и поэтому приводит к разной плотности накапливаемого заряда, что ведет соответственно к появлению внутренних электрических полей в сегнетоэлектрике. Кроме того, предполагается, что происходит высокотемпературный отжиг точечных дефектов и вакансий на глубине проникновения импульсных электронов.
Большое количество работ [149-156] посвящено исследованию влияния импульсного электронного облучения на пленки высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) и металлов. В частности, в [149] С.А. Кореневым,
В.В. Сиколенко и др. проведено экспериментальное исследование воздействия сильноточных импульсных пучков электронов и ионов углерода на высокотемпературные сверхпроводники У-Ва-Си-О, ВъСа-Бг-Си-О. Показано, что поверхностный переплав образцов приводит к созданию условий для защиты этой керамики от деградации. Результаты рентгеноструктурного анализа показали отсутствие аморфизации ВТСП. Выделение тепла идет на довольно большой глубине пробега (70 и 140 мкм). Поверхностный проплав приводит не только к уменьшению интегрального сопротивления высокотемпературных сверхпроводников, но и увеличению критического тока. Этот результат авторы объясняют созданием «монолитного» токонесущего слоя. Необходимо отметить, что в данной работе учитывается интегральный эффект изменения сопротивления, так как модификация образца происходит на глубине пробега электронов, меньшей толщины образца. Аморфизация образцов при электронном облучении не наблюдается, а это приводит к возможности использования высокотемпературных сверхпроводников в технологических исследованиях этих материалов.