Внутреннее трение в сегнетоэластической фазе кристалла ниобата бария-натрия

• Автор: Бирюков, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 134 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1.КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
КРИСТАЛЛА Ва2МаЫЪ5015 (обзор)
1.1. Структура Ва2Мш'Ь5015 и ее связь с дефицитом по кислороду
1.2. Последовательность фазовых превращений в
1.3. Несоразмерная фаза и эффект памяти воздействия в ВааШ50]5
1.4. Сегнетоэлектрическая и сегнетоэластическая доменные конфигурации, двойникование в кристалле ВааШзО
1.5. Основные свойства ниобата бария-натрия
1.6. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Обоснование выбора методик эксперимента
2.2. Установка для комплексных исследований инфранизкочастотных механических свойств твердых тел
2.3. Расчет внутреннего трения, модуля сдвига и погрешностей измерений
2.4. Устройство для исследования поляризационных свойств кристалла ВааЫЬОи
2.5. Установка для исследования диэлектрических
характеристик, метод “резонанса-антирезонанса”
2.6. Подготовка и аттестация образцов
ГЛАВА 3. НИЗКОЧАСТОТНЫЕ УПРУГИЕ И НЕУПРУГИЕ
СВОЙСТВА Ва2Ыат50
3.1. Температурный спектр механических потерь в кристалле
ВачЫаЫЪзО/5
3.1.1. Исследование внутреннего трения в окрестности
сегнетоэластического фазового перехода при 130К
3.1.2. Механизмы внутреннего трения при высокотемпературном
сегнетоэластическом фазовом переходе
3.1.3. Релаксационные механические потери вблизи 228К
3.2. Амплитудные зависимости внутреннего трения вдали от
температуры сегнетоэластического фазового перехода
ГЛАВА 4. ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
РЕЛАКСАЦИЯ В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР 290+500К
ГЛАВА 5. ЭФФЕКТ СПОНТАННОГО ЗАКРУЧИВАНИЯ ОБРАЗЦА
Ва2шт5015 В НЕСОРАЗМЕРНОЙ ФАЗЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Первые сообщения о новом сегнетоэлектриче-ском материале - ниобате бария-натрия (ПЕН) появились в работах Д.Е. Ге-узика, Д.Д. Рубина и др. в 1967 г. С тех пор и по настоящее время он активно исследуется в различных научных центрах. Интерес к этим кристаллам обусловлен их значительными преимуществами по сравнению с известными электрооптическими кристаллами, такими как ЫЫЬОз и ЫТаОз. Одним из таких преимуществ является устойчивость этих кристаллов к воздействию интенсивного лазерного излучения и наличие высоких электрооптических коэффициентов, что дает возможность применять кристаллы ниобата бария-натрия в лазерных системах связи, опто- и акустоэлектронике, а также в других областях науки и техники.
Существенной особенностью НБН является уникальная последовательность фазовых переходов, а именно наличие стабильной сегнетоэластической фазы (тт2), промежуточной между двумя сегнетоэлектрическими фазами, обладающими одинаковой более высокой симметрией (4тт). Известным примером похожего чередования фаз является только сегнетова соль, но температурный диапазон устойчивости сегнетоэластической фазы в НБН несоизмеримо шире - до 400К. К тому же сегнетоэластическая фаза является во всем интервале существования несоразмерной со сложно модулированной структурой. Если добавить к этому тот факт, что сегнетоэластическая фаза является еще и сегнетоэлектрической, то становится понятным столь пристальное внимание к этим кристаллам как в экспериментальном, так и теоретическом плане. Сложная структура ниобата бария-натрия в этой фазе и высокая чувствительность свойств к нестехиометрии по кислороду приводит к появлению различных эффектов: стеклоподобного состояния, релаксорных свойств, долговременной релаксации структуры к ее равновесному состоянию, эффектов памяти и др.

Рис, 1.14. Термическая эволюция модуляции после отжига внутри области сосуществования lq/2q несоразмерных фаз. Верхняя кривая - процесс охлаждения, нижняя - нагрев после охлаждения [38].
[100]т
[010]о<
[010],

V/7 V
I? [100]о
Рис. 1.15. Схематическое изображение двойниковых блоков в кристаллах НБН [2].