Изменения физических свойств пьезоэлектрических кристаллов при внешних статических воздействиях

• Автор: Сорокин, Борис Павлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 346 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНГАРМОНИЗМ И НЕЛИНЕЙНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ

1.1. Физические эффекты в кристаллах, обусловленные ангармонизмом

нелинейностью свойств кристаллов

1.2. Экспериментальные исследования ангармонизма и нелинейных

свойств кристаллов

1.3. Теоретические представления об ангармонизме кристаллов

1.4. Физические эффекты в кристаллах, косвенно связанные с нелинейностью свойств

1.5. Направления практических приложений результатов исследований

нелинейности физических свойств пьезоэлектриков
Выводы к Г лаве
ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМИКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ
ВОЛН МАЛОЙ АМПЛИТУДЫ В КРИСТАЛЛАХ В УСЛОВИЯХ ВНЕШНИХ СТАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
2.1. Термодинамическое описание нелинейных свойств и уравнения состояния ацентричных кристаллов
2.2. Уравнения электроупругости для ацентричных кристаллов, подвергнутых влиянию внешних воздействий
Выводы к Главе
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И ОДНО-
РОДНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОБЪЕМНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ КУБИЧЕСКОЙ И ТРИГОНАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ
3.1. Распространение объемных акустических волн под действием одно-
родного электрического поля в ацентричных кристаллах. Нелинейные параметры
3.2. Выбор направлений распространения ОАВ и ориентации постоянного
электрического поля для определения параметров НЭМС ацентричных кубических и тригональных кристаллов
3.3. Влияние одноосных механических напряжений на распространение
ОАВ в кубических и тригональных кристаллах симметрии 23 и
Выводы к Главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКАХ
4 Л. Выбор рабочей кристаллофизической системы координат в кристаллах точечной симметрии 23 и
4.2. Экспериментальные методы исследований распространения акустических волн в условиях внешних воздействий
4.3. Исследования электромеханических свойств монокристаллов со
структурой силленита и лангасита
4.4. Результаты экспериментальных исследований зависимостей скоростей
ОАВ от постоянного электрического поля и одноосных механических напряжений в кристаллах со структурой силленита и в лангасите
4.5. Методика расчета и определение достоверности нелинейных электромеханических констант
4.6. Нелинейные электромеханические свойства кристаллов со структурой
силленита и лангасита
4.7. Изменения электромеханических свойств кристаллов внешними воздействиями
Выводы к Главе
ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ СТЕПЕНИ УПРУГОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ
КРИСТАЛЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ СВЯЗЯМИ
5.1. Определение параметра упругой нелинейности
5.2. Упругая нелинейность в кристаллах с различными типами химических
связей
Выводы к Г лаве
ГЛАВА 6. УПРАВЛЕНИЕ АКУСТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ
6.1. Анизотропия распространения объемных акустических волн в пьезо-
электриках со структурой силленита и лангасита при воздействии постоянного электрического поля и однородных механических напряжений
6.2. Анизотропия распространения поверхностных акустических волн в
пьезоэлектриках со структурой силленита, лангасита и ниобата лития при воздействии постоянного электрического поля и однородных механических напряжений

6.3. О корректности феноменологических теорий температурной зависимости упругих постоянных второго порядка кубических кристаллов
Выводы к Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение 1. Независимые компоненты тензоров электромеханических свойств кристаллов точечной симметрии 23 и 32. Перестановочные соотношения. Правила перехода к матричным обозначениям
Приложение 2. Независимые компоненты тензоров нелинейных электромеханических свойств кристаллов точечной симметрии 23 и 32. Перестановочные соотношения. Правила перехода к матричным обозначениям
Приложение 3. Расчет влияния электрического поля на распространение ОАВ в
кристалле ВЕгЗЮго
Приложение 4. Анизотропия распространения ОАВ в лангасите в условиях
внешних воздействий
Приложение 5. Анизотропия распространения ПАВ в лангасите в условиях внешних воздействий
ЛИТЕРАТУРА

Таблица
Сравнение теоретических и экспериментальных значений УП2П и УПЗП кристаллов со
структурой алмаза
Величины Порядок и размерность Алмаз Кремний Г ерманий
A - 0,99 0,99 1
a 102Н/м 1,29 0,485 0
P 102Н/м 0,85 0,138 0
Г' Эксп. г»п mi 41 10й Н/м2 10,76 1,66 1
Cnre°p. 10й Н/м2 10,76 1,66 1
гл Эксп. г*л <-12 Л J 10пН/м2 1,25 0,64 0
гл Теор. <~42 1011 Н/м2 1,25 0,64 0
с44Эксп,Г] 10пН/м2 5,76 0,79 0
С44'еОР- 1011 Н/м2 5,75 0,79 0
У 102 Н/м - -3,51 -2
5 102Н/м - 0,47 0
S 102 Н/м - -0,47 -0
Сшэксп, [28] 10й Н/м2 - -8,25 -7
ГЛ Теор. <-111 1011 Н/м2 - -8,21 -7
СшЭксп,[28] 1011 Н/м2 - -4,51 -3
С„2Те0р' 10й Н/м2 - -4,45 -3
СшЭксп'428] 10й Н/м2 - -0,64 -0
с,23,еор- 1011 Н/м2 - -0,69 -0
С144эксп, [28] С144Те°Р' С1ббЭксп', [28] 10й Н/м2 - 0,12 -0
10иН/м2 - 0,14 -0
10й Н/м2 - -3,10 -2
/-> Геор. *-166 1011 Н/м2 - -3,43 -3
С45б3ксп, [28] 10“ Н/м2 - -0,64 -0
С456ТеОР- 10uH/m2 - -0,33 -0
*) C.Kittel. Introduction to Solid State Physics (John Wiley & Sons, New York, 1956)