Влияние примесей церия и хрома на оптические и сегнетоэлектрические свойства кристаллов ниобата бария-стронция

• Автор: Кислова, Инна Леонидовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 134 с.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Кристаллическая структура
1.2. Спектры поглощения чистого и примесных кристаллов БВЫ
1.3. Обзор по исследованию свето-индуцированного поглощения
в некоторых оксидных кристаллах
1.3.1 Свето-индуцированное поглощение кристаллов ниобата бария-стронция
1.3.2 Краткие сведения о поляронах малого радиуса
1.3.3 Поляронное поглощение в кристаллах ГлЫЬОз
и Вао,77Сао,2зТЮ3:Ре
1.4. Фото- и термолюминесценция кристаллов SBN 25
1.5. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов 8В1Ч
1.6. Сегнетоэлектрический фазовый переход и
диэлектрические свойства кристаллов 8ВЫ
1.7. Петли диэлектрического гистерезиса и
сегнетоэлектрическое переключение кристаллов 8ВИ
* 1.8. Электрооптические и фоторефрактивные свойства
кристаллов ниобата бария-стронция
Постановка задачи
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
УСТАНОВОК И МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Измерения спектров поглощения
2.2. Исследование спектров люминесценции
2.3. Исследование спектров поглощения с помощью Фурье спектрометра
2.3.1. Фурье-преобразования
* 2.3.2. №8121®. - спектрометр высокого разрешения
2.3.3. Гелиевый криостат

2.4. Окисление и восстановление образцов
2.5. Измерение диэлектрической проницаемости
2.6. Исследование петель диэлектрического гистерезиса
методом Сойера-Тауэра
2.7. Травление кристаллов 8ВЫ
2.8. Методика поляризации исследуемых кристаллов
2.9. Объекты исследования
ГЛАВА 3. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ С ПРИМЕСЯМИ
ХРОМА И ЦЕРИЯ
3.1. Спектры оптического поглощения кристаллов 8ВМ:Се,Сб
3.2.Фотолюминесценция и термолюминесценция в кристаллах 8ВЫ
3.2.1 Спектры фотолюминесценции и фотовозбуждения
3.2.2 Исследование полосы красной люминесценции
3.2.3 Термолюминесценция
3.3. Свето-индуцированные изменения поглощения в кристаллах
8В]8иВСТ
ГЛАВА 4. СПОНТАННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ С ПРИМЕСЯМИ ЦЕРИЯ И ХРОМА
4.1. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов БВЫ, легированных ионами Се и С к
4.2. Конфигурация доменов в кристаллах ниобата бария-стронция
4.3. Петли диэлектрического гистерезиса кристаллов
ниобата бария-стронция с примесями церия и хрома
ВЫВОДЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы находят широкое применение во многих областях современной техники: радиотехнике, гидроакустике, квантовой электронике, интегральной оптике и измерительной технике. Практическое применение сегнетоэлектриков в разных областях техники обусловлено их основными свойствами: высоким значением диэлектрической проницаемости, большой пьезоэлектрической активностью, диэлектрической и оптической нелинейностью, наличием спонтанной поляризации и связанного с ней пироэлектрического эффекта. Особенно интересны и перспективны области применения сегнетоэлектрических кристаллов, связанные с использованием фоторефрактивного, фотовольтического и прочих эффектов.
В конце 50-х гг. было положено начало исследованиям новой группы сегнетоэлектриков, названных позже сегнетоэлектриками-релаксорами. Эти кристаллы характеризуются широким размытием фазового перехода (ФП), значительной частотной дисперсией диэлектрической проницаемости в области ФП и, как следствие, значительной нелинейностью свойств. Благодаря размытию фазового перехода некоторые практически важные параметры релаксорных сегнетоэлектриков (диэлектрическая проницаемость, показатели преломления, пироэлектрический коэффициент, пьезоэлектрические коэффициенты) имеют большие и слабо зависящие от температуры значения.
Кристаллы твердых растворов ниобата бария-стронция Бг^Ва^БНиОб (БВЫ) относится к сегнетоэлектрикам-релаксорам. Высокие электрооптические коэффициенты (превышающие электрооптические коэффициенты кристаллов группы дигидрофосфата калия и ниобата лития), высокие пиро- и пьезоэлектрические коэффициенты и т.д. выдвигают БВЫ в число весьма перспективных материалов для различных применений. Широкие практические возможности и удобство для фундаментальных

гелии
азот
резистор
кристалл
откачка
газа
вакуум
охладитель
нагреватель
Рис.2.4. Установка Охґогсі-Кгуозіаі, применяемого для охлаждения кристаллов.
На охлаждающем пальце находился также дополнительный нагреватель для фиксирования промежуточных температур:
В качестве оптических окон использовались прозрачные для УФ-излучения кварцевые пластинки толщиной 2мм.
2.3. Исследование спектров поглощения с помощью Фурье спектрометра.
2.3.1. Фурье-преобразования.
Принцип работы Фурье—спектрометра основан на разделении и преобразовании световых лучей в интерферометре Майкельсона (рис. 2.5). Свет от источника разбивается на два луча с помощью разделителя лучей (РЛ), который представляет собой полупрозрачную пластину. В результате разделения света два луча распространяются во взаимно-перпендикулярных направлениях. Луч 1 отражается движущимся с определенной частотой