Структурные фазовые переходы в сегнетоэлектрических твердых растворах Li0.12Na0.88TayNb1-yO3 и их проявление в спектрах комбинационного рассеяния света

• Автор: Теплякова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Общая характеристика керамических ТР LixNa1.xTayNb1.yO3 (литературный обзор)
1.1. Кристаллическая структура и фазовые переходы в системах TPLixNa1.xTayNb1.yO3
1.2. Ионная подвижность в системе ТР Lio.12Nao.8gTayNb1.yO3
1.3. Спектры КР ТР LixNa1.xTayNb1.yO3
1.4. Параметр порядка фазового перехода
1.5. Выводы из литературного обзора
ГЛАВА 2. Приготовление образцов и техника исследований спектров
КР керамических ТР LixNa1.xTayNb1.yO3
2.1. Особенности синтеза ТР LixNa1.xTayNb1.yO3
2.2. Получение керамических ТР LixNa1.xTayNb1.yO3
2.3. Прессование и спекание керамики LixNa1.xTayNb1.yO3
2.4. Приготовление образцов ТР LixNa1.xTayNb1.yO3 для
исследований спектров КР
2.5. Аппаратура для регистрации и проведения температурных измерений спектров КР
2.6. Обработка контуров сложных спектральных линий
ГЛАВА 3. Концентрационные фазовые переходы в ТР
LixNa1.xTayNb1.yO3 и их проявление в спектрах КР
3.1. Концентрационные фазовые переходы в ТР
Lio.12Nao.88TayNb1.yO3
3.2. Концентрационные фазовые переходы в ТР
LixNa1.xTao.1Nbo.9O3

3.3. Упорядочение структурных единиц в подрешетке ниобия и тантала и фазовый переход в суперионное состояние в ТР
Lio.12Nao.g8TayNb1.yO3
ГЛАВА 4. Термические фазовые переходы в ТР Lio.12Nao.88TayNb1.yO3 и их проявление в спектрах КР
4.1. Проявление сегнетоэлектрического и суперионного фазовых переходов в ТР Lio.12Nao.88Tao.2Nbo.8O3 в спектрах КР
4.2. Проявление сегнетоэлектрического и суперионного фазовых переходов в ТР Lio.12Nao.88Tao.4Nbo.6O3 в спектрах КР
4.3. Исследование температурного поведения параметра порядка ФП сегнетоэлектрик-антисегнетоэлектрик в ТР Lio.12Nao.8gTayNb1.yO3 методом КР
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
сэ сегнетоэлектрический, сегнетоэлектрик
АСЭ антисегнетоэлектрический, антисегнетоэлектрик
ПЭ параэлектрический, параэлектрик
СИ суперионный
пп полупроводник
осч особо чистый
ФП фазовый переход
МО морфотропная область
МФП морфотропный фазовый переход
ТР твердый раствор
КР комбинационное рассеяние
РСА рентгеноструктурный анализ
РФА рентгенофазовый анализ
ДТА дифференциально-термический анализ
гвг генерация второй гармоники
УЗ ультразвук
1 Длина волны
Длина волны возбуждающего лазерного излучения
V частота, см'1
8 ширина линии, см'1
т параметр формы линии
е' действительная часть диэлектрической проницаемости
г" мнимая часть диэлектрической проницаемости
Тс температура Кюри, °С
Ч параметр порядка ФП
Р8 спонтанная поляризация, Кл-м'2
представляет значительные трудности [12, 74]. Для исследованных в данной работе поликристаллических ТР Lio.12Nao.88TayNb1.yO3 расчетная интерпретация спектров невозможна ввиду отсутствия достаточно полных данных о координатах атомов в структуре. Данные о пространственных группах, характеризующих элементарные ячейки этих кристаллических систем, приведенные в работах [5, 45, 75-77], весьма противоречивы. Возможно, что различия обусловлены особенностями статического дипольного разупорядочения структуры.
Спектры КР ТР с общей формулой LixNa1.xTayNb1.yO3: LiTayNbl_yOз, Lio.12Nao.88TayNb1.yO3, №ТауМ)1.уОз, LixNa1_xTao.1Nbo.9O3, исследовались в работах [43, 51, 57, 78-81]. В системах ТР LixNa1.xTayNb1.yO3 при изменении состава происходят существенные изменения порядка в расположении катионов и деформации кислородного каркаса структуры ТР, что определяет большое количество концентрационных ФП (см. раздел 1.1). При этом искажение кислородных октаэдров при взаимозамещении катионов в подрешетке ниобия и тантала обусловлено неравноценностью связей N6-0, Та-0 [5]. Искажения октаэдров и статистический беспорядок в подрешетке ниобия и тантала можно уверенно обнаружить по спектрам КР.
В первом приближении в колебательном спектре систем ТР LixNa1.xTayNb1.yO3 выделяют следующие группы линий, соответствующие фундаментальным колебаниям ионов: в области 0-400 см'1 расположены линии, относящиеся к трансляционным колебаниям ионов (1л+, №+, Та5+, Мэ5+), находящихся в кубооктаэдрических и октаэдрических пустотах структуры, соответственно [5, 12]. В области 500-950 см'1 расположены линии, относящиеся к валентным и деформационным колебаниям кислородного каркаса системы. Причем, в области 800-950 см'1 расположены линии, соответствующие валентным мостиковым колебаниям (ВМК) атомов кислорода В1-О-В2 (В=№), Та) в октаэдрах. В спектре эти две большие группы линий разделены энергетической щелью -150 см"1, что говорит о слабом взаимодействии соответствующих групп колебаний друг с другом.