Особенности поведения структурных параметров и диэлектрических характеристик сегнето- и антисегнетоэлектрических фаз монокристаллов BaTiO3, PbZr0.958Ti0.042O3, PbZrO3, PbHfO3 в сильных электрических полях

• Автор: Леонтьев, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 138 с. : ил.

| ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Особенности строения и свойства сегнетоэлектрических и антисегнетоэлектрических фаз в соединениях семейства
перовскита
1.1. Структура и свойства сегнетоэлектрических и антисегнетоэлектрических фаз цирконата свинца
1.1.1 Фазы слабого поля
1.1.2 Влияние внешних воздействий
1.1.3. Модели дипольного упорядочения цирконата свинца
1.1.4 Расчет устойчивости антисегнетоэлектрической и
индуцированной электрическим полем сегнетоэлек-ф трической фаз цирконата свинца
1.2 Структура и свойства твердых растворов цирконата - ти-таната свинца
1.2.1 Фазовая х,Т-диаграмма системы РЬгг1.х'ПхОз
1.2.2 Фазовые ^-диаграммы РЬ2г1.хТ1хОз
1.2.3. Структура и свойства ромбоэдрических фаз системы РЬгп.хТЬсОз
1.3 Структура и свойства титаната бария
1.3.1 Особенности строения сегнетоэлектрических фаз титаната бария
1.3.2 Пьезоэлектрические и диэлектрические свойства ВаТЮз
1.3.3. Индуцированные фазовые переходы в кристаллах титаната бария
1.4 Выводы
ГЛАВА 2. Методы исследования структуры и диэлектрических характеристик кристаллов
2.1 Выращивание кристаллов
2.2 Методика отбора и установки кристаллов для исследований в сверхсильных электрических полях
2.3 Методика рентгеноструктурных исследований
2.4 Методика измерения диэлектрической проницаемости монокристаллов
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. Исследования структурных и электрофизических характеристик монокристаллов ВаТЮз в электрических полях значительно превышающих корцитивное
3.1 Экспериментальные исследования
3.2 Сопоставление экспериментальных результатов с теоретическими
3.3 Структурная интерпретация результатов
3.4 О поверхностном слое титаната бария
3.5 Выводы
ГЛАВА 4. Параметры элементарной ячейки, пьезоэлектрические и
диэлектрические свойства ромбоэдрической фазы Юс монокристаллов РЬ2г0.958Тіо.о420з в диапазоне электрических полей 0 < Е < 3-107 В/м
4.1 Экспериментальные исследования
4.2 Выводы
ГЛАВА 5. Дипольное упорядочение и устойчивость сегнетоэлектрического и антисегнетоэлектрического состояний в
цирконате свинца
5.1 Рентгеноструктурные и диэлектрические исследования АСЭ фаз РЬгЮз и РЬНЮз

5.2 Исследование структуры координационных полиэдров
1 свинца
| 5.3 Расчет дипольных моментов и построение дипольных
мотивов фаз РЬ2Ю3
5.4 Энергетические расчеты устойчивости фаз в РЬ7г03
5.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Основной элемент кристаллодержателя стандартная кварцевая кювета (1) для гониостатов ГП-2, ГП-4 в центр которой закреплялся стеклянный цилиндрический столбик (2), верхняя поверхность которого являлась посадочным местом кристалла (3). К поверхности столбика, на которую был нанесен проводящий слой БпОг, приклеивалась проволока диаметром 0.02 мм, выполняющая роль нижнего электрического контакта (4). На посадочное место наносилась капля глицерина, которая при установке кристалла растекалась по поверхности столбика и надежно удерживала кристалл на посадочном месте, обеспечивая неподвижность кристалла и соединение источника электрического поля с нижней гранью кристалла (5). Верхний полупрозрачный электрод (6) диаметром 1 мм получали, как отмечалось выше, напылением графита в вакууме. Одновременно с электродом наносилась токоведущая дорожка для присоединения электродов к внешним электрическим контактам. Установка кристалла производилась таким образом, чтобы ось столбика, на который устанавливается кристалл, и центр верхнего электрода совпадали. После установки кристалла к токоведущей дорожке присоединяли проволочный электрический контакт (7) диаметром 10+20 мкм. Оба проволочных контакта затем подсоединяли к клеммам (8) закрепленным на кварцевой кювете.
Первоначально, для крепления кристалла, вместо глицерина использовался аквадаг. Такое крепление было использовано авторами [54] при определении пространственной группы индуцированной фазы ЦС. Но при таком закреплении образцов возникали следующие трудности: а) кристаллы ТБ отрывались от столбика, вследствие большой деформации (изменение объема пе-ровкитовой ячейки ТБ при Е=500кВ/см составляет 0.11 А3, что практически в 10 раз больше чем скачек объема при ФП РЬат->Ст2т в ЦС) при напряженности электрического поля »100 кВ/см; б) при исследовании кристаллов РЬ2г0,958Т10>042Оз наблюдалось зажатие кристалла, хотя образец не отрывался. (Полевые зависимости параметров перовскитовой ячейки и пьезомодулей зажатого и свободного кристаллов показаны на рис. 4.1-4.4).