Поведение сегнетоэлектриков в наноразмерных силикатных матрицах

• Автор: Стукова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Глава 1. Геометрический эффект в физике твердого тела

1.1. Изменение фононного спектра при ограничении размеров кристаллов

1.2. Теоретическая оценка критического размера в сегнетоэлектриках

1.3. Получение компактных нанокристаллических материалов

1.4. Вещество в ультратонких каналах (нитяные и кластерные матрицы)

1.5. Тепловые и электрические свойства наноматериалов

1.6. Фазовые переходы в наноразмерных сегнетоэлектриках

Глава 2. Основные свойства исследуемых сегнетоэлектриков и методика

эксперимента

2.1. Сегнетоэлектрические свойства нитрита натрия

2.2. Сегнетоэлектрические свойства триглицинсульфата

2.3. Сегнетоэлектрические свойства нитрата калия
2.4. Измерение параметров заполненных матриц
Глава 3. Расчет диэлектрических свойств наполнителя через эффективные
параметры матрицы
3.1. Диэлектрические свойства неоднородных систем
3.2. Влияние проводимости на диэлектрические свойства гетерогенных систем
3.3. Диэлектрическая проницаемость заполненной гексагональной матрицы

Глава 4. Поведение сегнетоэлектриков в порах малых размеров
4.1. Диэлектрические свойства нанопористых матриц, заполненных нитритом натрия
4.2. Влияние удельной поверхности каналов на электрические свойства нитрита натрия
4.3. Поведение других сегнетоэлектриков в силикатных нанопористых матрицах
4.4. ЯМР исследования 23Иа для нитрита натрия в малых порах и обсуждение результатов
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время большой интерес вызывают исследования физических свойств систем пониженной размерности - малых частиц, тонких пленок, нитей. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования посвящены изменениям физических характеристик отдельных малых частиц, а также частиц, полученных путем внедрения вещества в пористые матрицы, размер пор которых лежит в нанометровом диапазоне. Влияние ограниченных размеров изучалось для веществ, обладающих самыми различными свойствами: сверхпроводников, ферромагнетиков, сегнетоэлектриков, жидких кристаллов. Были обнаружены значительные размерные эффекты, в том числе вблизи фазовых переходов. Изменения ряда свойств, индуцированные ограниченными размерами, соответствовали теоретическим представлениям, развитым для изолированных малых частиц. Так, например, понижение температур плавления 1п и ва в малых порах согласуется с моделями плавления сферических наночастиц [1]. Однако в случае перехода Оа в сверхпроводящее состояние взаимодействие частиц в порах играет определяющую роль [2].
Свойства сегнетоэлектриков, введенных в пористые матрицы, исследованы сравнительно мало. Это в значительной степени обусловлено сложностью введения сегнетоэлектрических материалов в поры. Ряд работ посвящен исследованию нитрита натрия, введенного в искусственные опалы, пористые стекла и силикатные матрицы [4-8]. Был обнаружен значительный рост диэлектрической проницаемости в нанопористых матрицах, заполненных №N02, по сравнению с объемным нитритом натрия. Однако в [3] наблюдалась также временная эволюция диэлектрической проницаемости к значениям в объемном образце. Методом дифракции нейтронов для №Ж)2 в пористом стекле в работе [4] был обнаружен эффект аномального увеличения амплитуды колебаний натрия при температурах, превышающих температуры структурных фазовых переходов. Результаты измерений спиновой релаксации 23'а в работе [5] были интерпретированы авторами как следствие постеРассеяние рентгеновских лучей дает наиболее подробные данные о форме межъячеечной потенциальной функции [136]. Природа рентгеновского диффузного рассеяния выше перехода второго рода 7# тщательно изучена и проанализирована.
В модели, где N02 и N3 жестко связаны внутри примитивной ячейки и ограничены изинговскими положениями «вверх» и «вниз» вдоль оси Ь (рис. 2.1.1), потенциал взаимодействия дальнодействующего дипольного вида может непосредственно объяснить большинство качественных особенностей распределения интенсивности.
Рис. 2.1.1. Кристаллическая структура ЫаЫОг в сегнетоэлектрической фазе [128]
Благодаря простой структуре решетки легко выполнить суммирование по диполям и получить фурье-образ, который имеет минимум при