Влияние структурных дефектов на физические свойства сегнетоэлектриков ATiO3 (A- Pb, Ba), Pb2BNbO6 (B- In, Sc, Fe) и Pb2ScTaO6

• Автор: Абдулвахидов, Камалудин Гаджиевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 365 с. : ил.

mrsss

Список принятых сокращений и обозначений АСЭ - антисегнетоэлектрики ДС - доменная структура Е - напряженность электрического поля ИПД - интенсивная пласт ическая деформация ИПДК - интенсивная пластическая деформация кручением РКУП - равноканальное угловое прессование
СВСД - силовое воздействие в сочетании со сдвиговой деформацией СЭ - сегнегоэлектрики Гс - температура Кюри

Тт - температура максимума диэлектрической проницаемости

Тотж - температура отжига образца

ХИП - холодное изостатическое прессование

ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

В - изотропный фактор Дебая - Валлера

Вх - полуширина рентгеновского дифракционного профиля

D - размеры областей когерентного рассеяния

Ad/d - величина микродеформаций
О и - температура Дебая (характеристическая температура)
ВТ - титанат бария (ВаТЮ3)
РТ - титанат свинца (PbTi03)
PFN - феррониобат свинца (PbFeo.5Nbo.5O3)
PIN - индониобат свинца (PbIno.5Nbo.5O3)
PSN - скандониобат свинца (PbSco.5Nbo.5O3)
PST - скандотанталат свинца (PbScO.5Tao.5O3)
PMN - магнониобат свинца (PbMgioNbiOi)
- среднеквадратичные смещения ст - максимум диэлектрической проницаемости X - магнитная восприимчивость S - однородный параметр деформации

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Механическая активация и высокотемпературное воздействие как методы управления физическими свойствами кристаллических тел
1.1 Активация физико-химических процессов в твердых телах
1.2 Физические свойства сегнетоэлектриков и эффекты воздействия на них высоких температур
1.3 Выводы раздела
2 Аппаратура, объекты и методы исследования
2.1 Устройство для механоактивации сегнетоэлектриков
2.2 Аппаратура и методы оптических исследований монокристаллов PbSco.5Tao.5O3, PbI1io.5Nbo.5O3, PbSco.5Nbo.5O3 и PbFeo.5Nbo.5O3
2.3 Высокотемпературная приставка к рентгеновскому дифрактометру
2.4 Низкотемпературные приставки к рентгеновскому дифрактометру
2.5 Аппаратура для изучения диэлектрических свойств, поляризационных характеристик, пироэффекта и электропроводности сегнетоэлектриков
2.6 Методика выращивания монокристаллов
2.7 Получение керамических образцов
2.8 Электронно-микроскопическая характеризация порошков
2.9 Рентгеноструктурные методы
2.10 Выводы раздела
3. Физические свойства монокристаллов ВаТЮз и РЬТЮз до и после длительного высокотемпературного воздействия
3.1 Структурные параметры, диэлектрические свойства и электропроводность монокристаллов ВаТі03 и РЬТЮз до и после высокотемпературного отжига
3.2 Выводы раздела
4. Физические свойства релаксорных ссгнетоэлектрических монокристаллов PhßNb03 (В-In, Sc, Fe), PbSco.5Tao.5O3 и эффекты воздействия электрических
полей и высоких температур
4.1. Доменная структура монокристаллов
4.2 Эффекты воздействия высоких температур на микроструктуру релаксоров PbSco.5Tao.5O3 и PbSco.5Nbo.5O3
4.3 Влияние электрических полей на доменную структуру и процессы переключения поляризации PbßNb03 (ß-Sc и Fe) и PbSco.5Tao.5O3
4.3.1 Влияние постоянного и переменного электрических полей на доменную структуру PbSco.5Nbo.5O3
4.3.2 Поляризационно-оптическое изучение влияния электрических полей на фазовый переход PbSco.5Nbo.5O3
4.3.3 Рентгеноструктурное изучение эффектов воздействия электрических полей на структуру монокристалов PbSco.5Nbo.5O3 до отжига
4.3.4 Влияние электрических полей на структуру монокристалов PbSco.5Nbo.5O3 после отжига
4.4 Рентгендифрактометрическое изучение фазовых переходов кристаллов PbSco.5Nbo.5O3. Влияние электрических полей на фазовые переходы
4.4.1 Влияние электрических полей на структурные параметры при фазовом переходе кристаллов PbSco.5Nbo.5O3
4.5 Влияние электрических полей на доменную структуру и фазовый переход PbSco.5Tao.5O3
4.5.1 Влияние постоянного электрического поля на структуру и фазовый переход PbSco.5Tao.5O3
4.6 Рентгендифрактометрическое изучение эффектов воздействия электрических полей на структуру PbFeo.5Nbo.5O3
4.6.1 Влияние постоянного электрического поля
4.6.2 Влияние переменного электрического поля

при начальной стадии механической активации. Рост нанокристаллитов происходит в результате постоянных соударений и перестроек нанокристаллитных зародышей.
В работе [45] был проведен механохимический синтез керамических порошков с перовскитовой структурой. Было показано, что механохимической активацией может быть значительно улучшена химическая активность исходных веществ и уменьшена температура спекания. Кроме того, появляется возможность получить перовскитовую фазу при комнатной температуре. В работе было исследовано влияние размалывания на формирование перовскитовой структуры титаната бария (ВТ), титаната свинца (РТ), РЬ7,г'ПОз, цинкониобата свинца Р71Ч, магнониобата свинца (РМТМ) и ЬаМпОз керамических материалов.
Методом СВСД в [46] был осуществлен перевод тетрагональной фазы ВаТЮз в кубическую фазу, при этом объем ячейки незначительно увеличивается от 64.54 А3 (до СВСД) до 64.77 А3 (после СВСД). В РЬТЮз после СВСД наблюдается тенденция к такому переходу. В той же работе изучено влияние СВСД на свойства СсГГЮз и обнаружено, что при этом индуцируется переход из перовскитовой фазы в ильменитную.
Авторами также сделан вывод о том, что после СВСД ВаТЮз переводится в нанокристалличное состояние. В качестве критерия нанокристалличности приведено только увеличение полуширины рефлексов, что является обычным явлением при увеличении мозаичности кристаллов.
В статье [47] представлены результаты исследований керамики РЬТЮз (РТ), полученной путем обработки порошков до нанометровых размеров в высокоэнергетической шаровой мельнице. В качестве исходных материалов были использованы РЬО и ТЮ2. Синтез был проведен в планетарной высокоэнергстической шаровой мельнице в течение 80 часов при комнатной температуре. Постоянная решетки синтезированного порошка РТ и спеченной керамики были рассчитаны из рентгендифрактограмм (а = 3.902 ± 0.002 А и с = 4.147 ± 0.002 А). Средний размер зерен измельченного порошка РТ был оценен