Влияние положительного и отрицательного давления на фазовый переход в некоторых широкощельных, узкощельных и слоистых сегнетоэлектриках

• Автор: Казаков, Валентин Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 142 c. : ил

Глава I. ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА СЕШЕТОЭЛЕКТРИЧЕОКИЕ

СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРЫ
§1.1.Теоретическое описание влияния давления на сегнетоэлектрический фазовый переход
§1.2.Влияние давления на сегнетоэлектрический фазовый переход и ширину запрещенной зоны сегнетоэлектри-ков. Экспериментальные результаты

а) перовскитовые сегнетоэлектрики

б) узкощельные сегнетоэлектрики-полупроводники

в) слоистые кристаллы

§1.3.Водород и гелий в кристаллах. Растяжение решетки

§1.4.Постановка задачи

Глава 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

§2.1.Аппаратура высокого давления
а) электрические измерения
б) оптические измерения
§2.2.Измерение давления и температуры в камерах высокого давления. Оценка погрешностей измерений
§2.3.Внедрение гелия в изучаемые образцы. Рентгенографическое определение параметров решетки
§2.4.Приготовление образцов к измерениям

§2.5.Методика оцределения сегнетоэлектрических характеристик проводящих образцов Р^.^&ЄдТє
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
§3.1.Воспроизведение результатов исследований зависимости температуры сегнетоэлектрического фазового
перехода ВаТі03 от давления
§3.2.Зависимость температуры фазового перехода в
Р^.х&ехТе от давления и концентрации носителей. . 82 §3.3.Влияние гидростатического сжатия на фазовый переход в слоистом сегнетоэлектрике $г2Та20?
§3.4.Влияние отрицательного давления на фазовый переход в сегнетоэлектриках ВаТі03, $гТі03, МаШО^и
В*г2Та207
§3.5.Влияние давления на ширину запрещенной зоны
$гаТа207 и других сегнетоэлектриков
Глава 4. ОБСУЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
§4.1.Выводы межзонной модеж сегнетоэлектричества,
которые могут быть использованы для интерпретации
полученных в работе результатов
§4.2.Сравнение экспериментальных результатов с теорией
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Данная работа посвящена изучению влияния положительного и отрицательного давления на сегнетоэлектрические характеристики кристаллов с фазовым переходом типа смещения и является продолжением работ по исследованию связи между фонон-ной и электронной подсистемами кристалла.
Согласно быстро развивающейся межзонной модели сегнето-электричества, созданной и развитой в работах И.Б.Берсукера, Б.Г.Вехтера, Н.Н.Кристофеля, П.И.Консина и Я.Г.Гиршберга с соавторами [1-14], структура электронного спектра и ее изменение при внешних воздействиях играет определяющую роль в формировании сегнетоэлектрических параметров - температуры фазового перехода, постоянной Кюри - Вейсса и др. Поэтому для исследования были выбраны сегнетоэлектрики с различными зонными спектрами. Наряду с хорошо изученными перовскитовыми сегнетоэлектриками исследовались узкощельный сегнетоэлектрик-полупроводник Р8|_х&ехТе , имеющий ширину запрещенной зоны менее 0,3 эВ, слоистый сегнето электрик $г2Та20? , антисег-нетоэлектрик и другие.
Внешним воздействием, влияющим и на фононнуго и на электронную подсистемы, было выбрано давление. Давление является мощным методом исследования природы твердого тела, поскольку все электрические, оптические и другие свойства сильно зависят от межатомных расстояний. Особый интерес представляет отрицательное всестороннее давление, полученное в данной работе внедрением гелия в сегнетоэлектрические кристаллы. При растяжении кристаллической решетки должны наблюдаться изме-

Глава 2 МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ.
Основная трудность создания высоких гидростатических давлений при низких температурах состоит в том, что пластичность сред, используемых для передачи давления, резко падает при понижении температуры. В настоящей работе использовался метод так называемого фиксированного давления, удобный для исследований при низких температурах. Давление создается в автономной камере высокого давления при комнатной температуре, фиксируется в ней, затем камера отсоединяется от пресса и охлаждается. Фиксирование давления может осуществляться либо механическим зажимом поршня [127"], либо обратным клапаном [128]. Достоинством такого типа аппаратуры является возможность сильно уменьшить размеры камеры и помещать ее в стандартные измерительные приборы.
В другом типе аппаратуры, использующем компрессорную технику, гидростатическое давление при низких температурах получают при использовании в качестве рабочей среды инертных газов, в частности гелия. Преимуществом в данном случае является возможность непрерывного изменения давления при заданной температуре. К недостаткам можно отнести сложность и меньшую доступность аппаратуры по сравнению с камерами фиксированного давления.