Колебательный спектр частично разупорядоченных сегнетоэлектриков, сегнетоэластиков и родственных соединений

• Автор: Лушников, Сергей Германович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 282 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЧАСТИЧНО РАЗУПОРЯДОЧЕННЫЕ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕГНЕТОЭЛАСТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

(обзор литературы).

1.1 Физические свойства сложнокомпонентных перовскитов

§1.1 Диэлектрические свойства некоторых сложно-компонентных перовскитов

§1.1.2 Структурные особенности сложнокомпонентных перовскитов §1.1.3 Спектры комбинационного рассеяния сложнокомпонентных перовскитов

§1.2 Суперионные (суперпротонные) кристаллы с водородной связью

1.2.1 Геометия сеток водородных связей и протонный беспорядок

1.2.2 Проводимость в кристаллах с водородными связями

1.2.3 Мягкая мода и модель фазового перехода в суперпротонных кристаллах

1.2.3 Фазовые превращения в кристаллах СязНз^СЧДхпНгО и их дейтерировнных

аналогах
1.3 Особенности низкочастотных колебательных спектров некристаллических и кристаллических соединений
1.4Мандельшгам-бршшоэновское рассеяние света: общие
рассуждения и детали экспериментальной техники
1.5 Неупругое рассеяние нейтронов.
§ 1.5.1 Трехосные спектрометры нейтроновского рассеяния § 1.5.2 Времяпролетная методика измерений неупругого рассеяния нейтронов
ГЛАВА 2. АКУСТИЧЕСКИЕ ФОНОНЫ В СТАТИЧЕСКИ РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ.
2.1 Акустические аномалии в области размытого фазового перехода в РММ.
2.2 Дисперсия скорости звука в РМИ
2.3 Сравнительный анализ поведения акустического отклика
сложнокомпонентных перовскитов.
2.4 Ориентационный электроакустический эффект в кристаллах РМ1V.
2.4.1 Кристаллофизическая модель ориентационного электроакустического эффекта.
2.4.2 Сопоставление результатов эксперимента и модели.
2.5 Е-Т фазовая диаграмма релаксорного сегнетоэлектрика РМЫ
в спектрах рассеяния Мандельштама- Бриллюэна
2.6 Заключение
ГЛАВА 3. ОПТИЧЕСКИЕ ФОНОНЫ В СЛОЖНОКОМПОНЕНТНЫХ ПЕРОВСКИТАХ
3.1 Спектры комбинационного рассеяния света сложнокомпонентных перовскитах.
3.1.1 Параэлектрическая фаза релаксорных сегнетоэлектриков: спектры КРС и возможные модели
3.1.2. Поведение оптических фононов в окрестности размытого фазового перехода в кристалле РЬМд] дТагдОз по спектрам комбинационного рассеяния света.
3.1.3 Эволюция формы линии при изменении температуры в релаксорных сегнетоэлектриках
3.2 Дисперсия оптических фононов по зоне Бриллюэна
в кристалле РМБГ.
3.2.1 Применение оболочечной модели к расчетам в кристалле РМЫ.
3.3 Измерение дисперсионных кривых.
3.3.1 Описание эксперимента
3.3.2 Результаты эксперимента и их сопоставление с результатами
моделирования
3.4 Обобщенная плотность состояний и ее температурные изменения в различных сложнокомпонентных перовскитах
3.4.1 Детали эксперимента
3.4.2 Температурная эволюция плотности состояний
ГЛАВА 4. Отражение особенностей пространственного распределения ионов в В-подрешетке в колебательном спектре релаксоров
4.1 Особенности низкочастотной области плотности состояний сложнокомпонентных перовскитов.
4.1.1. Температурная эволюция спектральной размерности.
4.2 Низкотемпературная теплоемкость в сложнокомпонентных перовскитов
4.2.1 Детали эксперимента.
4.2.2 Модели и описание низкотемпературной теплоемкости
4.2.3 Модельные расчеты и их сравнение с результатами эксперимента.
§ 4.3 Выводы
ГЛАВА 5 Релаксационная мода в релаксорных сегнетоэлектриках.
5.1 МБР света на диффузионных возбуждениях (литературный обзор)
5.2 Спектры МБР в релаксорных сегнетоэлектриках
5.3 Квазиупругое расеяние в спектрах КРС кристаллов РМЫ
5.3.1 Модель обработки низкочастотной части экспериментально полученных спектров РМИ
5.3.2 Параметры центрального пика и их температурная зависимость
5.4 «Скрытая динамика» кристаллической решетки и подавленный
фазовый переход
сетке РСВС. Молекула Н2О расположена между слоями, образованными группами и может быть ориентационно разупорядочена.
Анализ литературных данных дает для кристалла РСШ следующую последовательность фазовых переходов. При Ты = 414 К осуществляется суперионный фазовый переход, сопровождаемый изменением симметрии Рб/шшт <=> Рбз/ттс [124, 125] и обусловленный резким повышением подвижности кислотных протонов. Понижение температуры сопровождается изоструктурным фазовым переходом (ТС2 = 360 К), связанным с изменением локальной симметрии 304(1) тетраэдров [20, 68, 125]. В окрестности Т8 = 260 К обнаружена трансформация в фазу квазидвумерного протонного стекла [122, 126], что является следствием замораживания дипольного беспорядка ниже Те. Таким образом, снижение температуры приводит к постепенному локальному вымораживанию некоторых степеней свободы как протонной подсистемы, так и решеточного каркаса, то есть изменяет тип беспорядка в системе.
Дейтерирование РСНБ кристалла приводит к изотопическому эффекту, проявившемуся в экспериментах по дифракции нейтронов [21] в окрестности Т = 20 К. Рассмотрим особенности динамики решетки при переходе от динамического к статическому разупорядочению на примере дейтерированного аналога кристалла РСШ при изменении температуры.
Высокотемпературная динамика кристаллической решетки в РСНБ.
На рис.1.13 показаны зависимости действительной е’(Т) и мнимой е”(Т) частей комплексной диэлектрической проницаемости е* = е’- 1е” в режиме нагрева от комнатной температуры на нескольких частотах вдоль гексагональной оси Сб в БРСШ. Хорошо видно, что как е’(Т), так и е”(Т) резко возрастают в окрестности суперионного фазового перехода. При этом увеличение частоты измерительного поля приводит к уменьшению как е’(Т), так и е”(Т). Анализ экспериментальных данных показывает не только заметный рост диэлектрического