Пироэлектрические свойства монокристаллов группы ТГС, легированных ионами металлов

• Автор: Жаров, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Калинин
• Количество страниц: 144 c. : ил

ГЛАВА I. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В МОНОКРИСТАЛЛАХ ТРИГЛИЦИНСУЛЬФАТА ( ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ)

1.1 Феноменологическая теория пироэлектричества

1.2 Пироэлектрический эффект в сегнетоэлектриках

1.3 Пироэлектрические свойства кристаллов ТГС

1.4 Применение кристаллов ТГС в технике

1.5 Влияние примесей типа внедрения на структуру

и свойства монокристаллов ТГС

Постановка задачи

ГЛАВА II.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Методы измерения пироэлектрического коэффициента полярных материалов

2.2 Расчетные соотношения-для определения пирокоэффициента полярных диэлектриков динамическим методом
2.3 Экспериментальная установка для параллельного измерения пироэлектрических и диэлектрических параметров сегнетоэлектриков
2.4 Установка для исследования переполяризаци-онных характеристик и коэффициента диэлектрической вязкости сегнетоэлектрических кристаллов
2.5 Анализ погрешностей измерений
ГЛАВА III.ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ ТГС

3.1 Диэлектрические параметры примесных кристаллов ТГС
3.2 Влияние металлических лигандов на пироэлектрические характеристики триглицин-сульфата
3.3 Показатели (критерии) качества кристаллов
ТГС,содержащих различные катионы металлов
Глава IV. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ВНУТРЕННИЕ ЮЛЯ В
КРИСТАЛЛАХ ТГС,ЛЕГИРОВАННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ КАТИОНАМИ МЕТАЛЛОВ
4.1 Релаксация пироэлектрического отклика монокристаллов группы ТГС
4.2 Модель деполяризующего поля термического происхождения
4.3 Роль вязкостных явлений в релаксации пироэлектрического отклика монокристаллов ТГС
4.4 Внутренние поля в легированных кристаллах
ТГС и их роль в релаксации пироотклика
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ДОКЛАДОВ И ПУБЛИКАЦИЙ
ЛИТЕРАТУРА

Сегнетоэлектричество является одним из основных и бурно развивающихся разделов современной физики твердого тела.
Применение еегнетоэлектриков и родственных материалов в различных областях науки и техники является важным стимулом исследований физических свойств этих веществ.Развитие сегнетоэлектри-чества в значительной степени связано с именами таких советских физиков как И.В.Курчатов,Б.М.Цул,В.Л.Гинзбург,Г.А.Смоленский, И.С.Желудев,К.С.Александров,Л.А.Щувалов,а также зарубежных -таких как Валашек,Мерц,Девоншир,Кокрен,Миллер,Блинц и др.
В последние два десятилетия большой интерес исследователей вызывают пироэлектрические свойства полярных диэлектриков.Это с одной стороны обусловлено тем,что изучение пироэлектрических характеристик дает богатую информацию о поведении еегнетоэлектриков в области структурных фазовых переходов,с другой стороны к чисто научному аспекту данной проблемы добавился определенный практический интерес,который вызван разработкой и применением принципиально нового типа приемников излучения и систем тепловидения, основанных на пироэлектрическом эффекте /I/.
Важные исследования пироэлектрических свойств собственных и несобственных еегнетоэлектриков выполнены зарубежными физиками Лэнгом,Чиноветом,Хадни,Чануссотом,Глассом,Шауловым,Бирманом,Смитом, Пикаксом, а также советскими учеными Ю.Н.Веневцевым,Л.С.Креме-нчугским,И.М.Сильвестровой,Н.Д.Гавриловой,В.А.Копциком,В.К.Новиком.
Главной проблемой,определяющей дальнейшее развитие инфракрасной техники,основанной на пироэффекте,является повышение ее

на 0,01-0,001К.В этом случае уравнение теплового баланса запишется в виде /2/:
с1(сб)/оИ + у (в) =сС¥(Ь) , (2.5)
где С - теплоемкость образца, ^ - суммарный коэффициент теплопо-терь,<£- поглощательная способность поверхности.Откуда
А = ^ (2.6)
V у+иис. % ч ;
Из (2.4)-(2.6) находится возникающий при облучении пироток:
, (2-7)
Так как полное сопротивление цепи <£ = #«, + 1(мС ,то
<2'8)
Соотношение С обозначается через и называется постоянной времени (тепловой).В случае,когда коэффициент теплопотерь определяется ТОЛЬКО излучением ^ *Яп<<Ящ> Гт и нах°Дятся следующим образом
й4* --Сср— .гг - =/-§§{£.о) г?
^ 'ШСТ/ ' се ЧХоЬ I лЧ,
где С0- удельная теплоемкость.Для кристалла триглицинеульфата размерами *£=1см^, (I =0,1см и параметрами <ос=5,67*10~^ ,То=300К,
оС=1, ё =50, ^Н=5-Ю70м, ^р=2,2Джсм"31Г,1 £ т=10с, £6=2,7-Ю~3с. Тогда из (2.8) следует
|№|Н^а*сАсг)^ (гЛ0)
которое упрощается для различных режимов работы:
1.ТГе« I, |Ц|, (рис.2.3) (2.11)
2. % *> I, М = (рис.2.3) (2.12)
3. I, №( = )&“(рис*2*3}
Очевидно,ЧТО .поэтому в окрестности точки Кюри,где
ё(Т) аномально возрастает,приходится попеременно работать в каждом из перечисленных режимов,что создает определенные неудобства. Для стабильной работы в первом режиме необходимо варьировать величину & д. ^конечной формуле для расчета пирокоэффициента удель-