Низкочастотные релаксационные процессы вблизи структурных фазовых переходов в кристаллических и полимерных сегнетоэлектриках

• Автор: Малышкина, Инна Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
§1.1 Диэлектрическая спектроскопия и пироэлектрический
анализ как способы изучения твердых тел
1.1.1 Диэлектрическая спектроскопия в современной физике твердого тела
1.1.2 Пироэлектричество как способ изучения кристаллических структур
§1.2 Объекты исследования
1.2.1 Кристалл моноклинного фосфата аммония теллуриевой кислоты
1.2.2 Поливинилиденфторид и родственные сополимеры
ГЛАВА II ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§2.1 Приготовление образцов
2.1.1 Кристалл моноклинного фосфата аммония
теллуриевой кислоты
2.1.2 Сополимер винилиденфторида с трифторэтиленом
§2.2 Методы получения и обработки
экспериментальных данных
2.2.1 Методы анализа диэлектрических спектров
2.2.2 Методы пироэлектрического и термодеполяризационного анализа
§2.3 Методика эксперимента
2.3.1 Экспериментальная установка

2.3.2 Методика измерений пирокоэффициента и токов термодеполяризации
2.3.3 Методика измерений диэлектрической проницаемости
и тангенса угла диэлектрических потерь
2.3.4 Методика измерения удельного сопротивления
ГЛАВА III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
§ 3.1 Особенности фазового перехода в кристалле моноклинного фосфата аммония теллуриевой
кислоты
§3.2 Влияние допирования на сегнетоэлектрический фазовый переход в сополимере винилиденфторида с трифторэтиленом
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В последнее время в физике твердого тела повышенное внимание уделяется изучению систем с неупорядоченными элементами и фазовых переходов в них. Примерами таких сред являются реальные кристаллы и полимеры. В рамках этой проблемы актуальным направлением является установление связи элементов структуры (особенности атомного строения, ассоциаты, надмолекулярные образования, межфазные границы) таких объектов с их электрофизическими свойствами.
Для наиболее актуальных практических применений при целенаправленном поиске активных сред важно выяснить, какие материалы имеют оптимальные параметры при минимальном уровне шумов. Большой интерес исследователей и разработчиков вызывают датчики, основанные на пиро- и пьезоэлектрических преобразователях. Для них требуется информация о таких параметрах, как диэлектрическая проницаемость е, проводимость сг, пироэлектрический коэффициент у, а также других величинах. Эмпирически установлено, что часто ничтожные добавки примесей (от 1 частицы на 2000 атомов) на порядки изменяют величины вышеперечисленных параметров, особенно вблизи температур фазовых или релаксационных переходов.
Важное место в физике структурных фазовых переходов и сопутствующих явлений занимает исследование сегнетоэлектриков. Это во многом обусловлено как разнообразием наблюдаемых в них явлений, так и сравнительной доступностью соответствующих экспериментальных мето-

Из таблицы 1.3 видно, что ТААР характеризуется немного меньшими значениями физических характеристик, чем TGS.
Таблица 1.3 Сравнительные характеристики ТААР и TGS при 35°С [Gijot Gauthier et al., 1984].
Кристалл Диэлектрическая проницаемость є Пироэлектрический коэффициент пС Удельная теплоемкость J
'У’ cm К 5 3 Ту cm К
TGS 55
ТААР 45
Исследование температурной зависимости удельной теплоемкости ТААР автоматическим адиабатическим калориметром [Gijot Gauthier et al., 1984] показало увеличение данной характеристики при нагревании, однако, наряду с аномалией тепловых свойств в точке фазового перехода наблюдалась небольшая аномалия на фоне плавного подъема при 65 К, что, возможно, указывает на существование другого фазового перехода при этой температуре. Аномалии физических свойств ниже Тк в сегнетоэлек-трических кристаллах с водородными связями широко исследуются в последние десятилетия [Гавршова, 1988].
Температурная зависимость коэффициента диффузии носителей показывает наличие минимума в окрестности фазового перехода, как и в TGS, что, по-видимому, связано с особенностями рассеяния фононов [Берман, 1979]. Исследования пироэлектрических свойств кристалла в ква-