Роль несобственных параметров порядка в феноменологической теории фазовых диаграмм

• Автор: Сергиенко, Иван Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 162 с.

Оглавление
Введение

1 Развитие феноменологической теории фазовых диаграмм

2 Соответствие между феноменологическими моделями разной полноты

2.1 Постановка задачи и общие соображения

2.2 Квазисобственные ферроики

2.2.1 Фазовая диаграмма модели 4-ой степени с двумя

ПП одной симметрии

2.2.2 Особенности физических характеристик квази-собственного сегнетоэ ласти ка

2.3 Сверхпроводимость, обусловленная несобственными параметрами порядка

2.3.1 Симметрия и тонкая структура сверхпроводящих состояний а<1х2_у2 + Ъс1щ сверхпроводника
2.3.2 Фазовая диаграмма ^-состояний одноосного сверхпроводника без учета несобственных ПП
2.3.3 Фазовая диаграмма модели 4-ой степени с учетом несобственных ПП
2.4 Связь между параметрами потенциалов Ландау при усреднении по несобственным параметрам порядка

3 Несобственные параметры порядка, порождаемые трехмерными неприводимыми представлениями
3.1 Несобственные деформации и фазовые диаграммы бинарных сплавов Аи-А§
3.1.1 Структуры упорядоченных фаз в сплавах Au-Ag .
3.1.2 Деформации, обусловленные фазовыми переходами упорядочения
3.1.3 Перенормировка феноменологических параметров несобственными деформациями вблизи 14-фазной точки
3.2 Эффективный потенциал 12-ой степени по компонентам собственного ПП, соответствующего группе Ь = Ои • • •
4 Новые фазы на морфотропной границе твердых растворов РЬгг^ТфОз, Pb(Mg1/зNb2/з)l-xTia:Oз и РЦгпцзМЬз/зф-гТ^Оз
4.1 Модель двенадцатой степени
4.2 Линии переходов I рода
4.3 Описание фазовых диаграмм систем твердых растворов
ргт, рми-рт и рггорт
4.4 Пьезоэлектрические свойства
Заключение
Авторская литература
Цитированная литература

Введение
Актуальность темы.
Последние структурные исследования высокопьезоэлектрических керамик на основе твердых растворов PЪZlc■L-xTixOз (РЪТ), а также монокристаллов Р^М^щзНЬг/зф-яТфОз (РММ-РТ) и РЬ^гр/зПЬг/з^-жТ^Оз (PZN-PT) [1], проведенные на составах, близких к морфотропной области, показывают, что между известными ранее ромбоэдрической и тетрагональной фазами [2, 3] на фазовых диаграммах этих материалов существуют сегнетоэлектрические фазы моноклинной и орторомбической симметрии [4]-[6]. В связи с этим вновь возник вопрос о том, какими должны быть феноменологические модели, описывающие фазовые переходы в фазы низкой симметрии [7].
Существующая теория приводит к предсказанию возможности реализации устойчивых моноклинных фаз на фазовых диаграммах сегне-тоэлектриков с кубической парафазой [8, 9]. Согласно теории фазовых диаграмм вблизи А-фазной точки [9], моноклинная фаза может присутствовать на фазовой диаграмме только если на ней существует область устойчивости для орторомбической фазы. Экспериментальные данные [4]—[6] указывают, что наблюдаемые фазы не соответствуют описанным в [9]. Вместе с тем теория [8, 9] предсказывала возможность существования других моноклинных и триклинной фазы в областях фазовой диаграммы, далеких от А-фазной точки. Однако описание этих фаз требует рассмотрения потенциалов Ландау 12-ой степени [10]. Такой теории до данной работы построено не было, и необходимость ее построения поднимает ряд нерешенных проблем.
Существует метод, позволяющий на основе построения симметри-

2.2 Квазисобственные ферроики
Классификационное наименование “квазисобственные ферроики” используется для веществ, в которых как минимум две обобщенные координаты, определяющие состояние кристалла при фазовых переходах, имеют симметрию ПП [64]. Выделение квазисобственных ферроиков в отдельный класс представляет наибольший интерес для описания сегнетоэлектриков-сегнетоэластиков типа сегнетовой соли и дигидрофосфата калия, а также низкосимметричных сегнетоэластиков типа полевых шпатов. Для этих веществ возможно непосредственное измерение температурных зависимостей обеих физических характеристик, имеющих трансформационные свойства ПП. В первом примере - это компонента вектора поляризации и компонента тензора деформации, во втором - две разные компоненты тензора деформации, отвечающие одному неприводимому представлению группы симметрии высокосимметричной фазы.
Интересным нетривиальным примером, иллюстрирующим важность отличия квазисобственных фазовых переходов от собственных является высокотемпературный сверхпроводник УВагСизСД-щ. Фазовый переход в сверхпроводящее состояние наблюдается в нем только в робмических фазах Р1 и Р2. В этих фазах наблюдается разная степень заселенности позиций 4(0,1/2, г) и 5(1/2, « с/3) ионами
кислорода. В несверхпроводящей тетрагональной фазе Т эти позиции заселены кислородом одинаково. По своим симметрийным характеристикам разность вероятностей заселенности позиций 4 и 5 совпадает с симметрией ПП, описывающего сегнетоэластический переход Т-Р2. Поэтому считалось, что эта обобщенная координата имеет определяющее влияние на фазовый переход в сверхпроводящее состояние [65]. В