Релаксационные явления и диэлектрическая вязкость в сегнетоэлектрических монокристаллах ТГС, ДТГС и BaTiO3

• Автор: Колышева, Марина Валериевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 132 с. : ил.

С ОДЕРЖА I! И Е
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы
1Л, Процессы переключения в сегнетоэлектриках
1.2. Вязкостные явления в сегнетоэлектриках и сегнетоэластиках
1.3. Релаксационный метод исследования динамических свойств доменной структуры
1.4. Структура, физические свойства кристаллов ТГС, ДТГС, ВаТЮз.
Влияние дейтерирования на свойства сегнетоэлектриков
Постановка задачи
ГЛАВА II. Методики исследования и обработки
результатов
2.1. Экспериментальные установки
2.1.1. Установка для исследования релаксации диэлектрической проницаемости при различных внешних воздействиях
2.1.2. Метод эффекта Баркгаузена
2.1.3. Устройство дня создания одноосных механических напряжений
2.1.4. Методика исследования петель диэлектрического гистерезиса сегнетоэлектриков по схеме Сойера-Тауэра
2.2. Методика исследования релаксации диэлектрической проницаемости
2.3. Обратное преобразование Лапласа, Обращение преобразования Лапласа с помощью разложения в ряд Фурье но синусам
2.4. Методика исследования диэлектрической вязкости
2.5. Объекты исследования
2.6. Погрешность измерения

ГЛАВА III. Экспериментальные результаты
3.1. Диэлектрическая релаксация в монокристаллах чистого и дейтерированного триглицинсульфата
3.2. Математическая обработка релаксационных кривых e(t)
3.3. Использование модели вязкостных явлений для расчета распределения времен релаксации процесса нереполяризапии кристаллов ТГС и ДТГС
3.4. Роль вязкостных явлений в процессах переключения кристалла ВаТЮз под воздействием электрического поля
3.5. Влияние диэлектрической вязкости на гистерезиеные явления в кристаллах ВаТЮз
3.6. Влияние механических напряжений на процессы переключения кристаллов ВаТЮз происходящих под воздействием электрического
поля
ГЛАВА IV. Обсуждение экспериментальных результатов . 98 §4.1. Релаксация диэлектрической проницаемости в кристаллах ТГС и
ДТГС
§4.2,Распределение времён релаксации в кристаллах ТГС и ДТГС
§4.3.Вязкостные явления в кристалле ВаТЮз
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Акту на ьн&сшь Щ£М ы. Сегнетоэлекгрики и родственные им материалы находят широкое применение во многих областях современной техники: гидроакустике, квантовой электронике, интегральной оптике, радио- и измерительной технике. Наибольшее распространение получили пироэлектрические приёмники излучения, рабочими телами которых являются кристаллы группы триглицинсульфата (ТГС). Сравнительная простота технологии получения крупных однородных кристаллов делает ТГС и его изоморфы наиболее перспективными материалами для разработки высокочувствительных пироприёмников и пировидиконов.
Наличие в сегнетоэлектриках спонтанной поляризации, которая может быть реориентироваяа приложенным внешним электрическим полем, является отличительной особенностью этих кристаллов. Поэтому исследование процессов переполяризации сегнетоэлектриков представляет собой фундаментальную задачу физики твердого тела. В последние годы внимание ученых привлекают различные неоднородные системы, примерами которых могут служить стёкла, солитонные структуры несоразмерных фаз или доменные структуры реальных, содержащих дефекты сегнетоэлектриков. Значительный интерес в таких объектах представляют релаксационные явления, происходящие после различных внешних воздействий (электрическое поле, изменение температуры, механическое напряжение). Для этих систем характерно множество метастабильных состояний и, как следствие, медленная релаксация к термодинамическому равновесию. Полидоменные сегнетозлектрики, по-видимому, могут служить модельным объектом для экспериментального исследования общих закономерностей медленной кинетики структуры и физических свойств. Изучение процессов переключения сегнетоэлектрических кристаллов представляет интерес с научной точки

которых с доменными стенками существенно изменяет диэлектрические свойства кристалла.
Структура кристалла ДТГС, содержащего смешанные протонно-дейтронные, связи не является хорошо изученной. Химическая формула ДТГС (N1 )2С[ХС()()I I)3D2S04. Точка Кюри в зависимости от степени дейтерирования может изменяться. Тс=59°С соответствует 90% дсйтерироваиия [10]. Дейтерирование кристалла ТГС не изменяет тип фазового перехода: ДТГС испытывает переход II рода.
В связи с широкими возможностями практического применения [10,11] физические свойства ДТГС интенсивно исследовались и продолжают исследоваться [10,47,90-97]. В [10] подробно рассматривается влияние условий роста на различные свойства кристалла ДТГС. В работах Богомолова, Малышкиной О В., Солнышкина [91,93] исследовались пироэлектрические свойства и эмиссионные свойства поверхностных слоев ТГС и ДТГС, а также методом НЖК доменная структура.
Галиярова, Шильников [94,95] исследовали диэлектрические свойства ДТГС в переменных полях различной частоты.
Несмотря на большой интерес, в том числе и практический, к дейтерированному аналогу ТГС, данных о динамических свойствах его доменной структуры и релаксационных свойствах очень мало.
В [96] Комляковой исследовались процессы переключения чистого и примесного кристалла ДТГС в зависимости от толщины образца методом эффекта Баркгаузена и с помощью петель диэлектрического гистерезиса.
Известно, что доменную структуру (ДС) ТГС и ДТГС нельзя наблюдать в поляризационный микроскоп, тем не менее, существуют другие способы, которые позволяют визуализировать ДС этих кристаллов. В [97] статическим и динамическим методами НЖК - декорирования неполярных срезов исследовалась динамика ДС ТГС и ДТГС. Авторам