Аномальные свойства и фазовые переходы в сегнетоэлектриках

• Автор: Кирпичникова, Любовь Федоровна
• Шифр специальности: 01.04.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 251 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Общая характеристика и физические свойства сегнетоэластических кристаллов
1.1. Сегнетоэластики (основные понятия)
1.2. Феноменологическая теория сегнетоэластических фазовых переходов
1.3. Микроскопическое описание сегнетоэластических переходов
1.4. Структурные особенности сегнетоэластиков
1.5. Структура и свойства некоторых сегнетоэластиков. 30 Глава II. Сегнетоэластические-сегнетоэлектрические кристаллы (СНз)гКН2А1(80 4)2.6Н 20.
2.1. Состав, симметрия, структура, основные характристики
2.2. Сегнетоэластические свойства и доменная структура
2.3. Фазовые переходы, диэлектрические свойства
2.4. Теоретическое рассмотрение фазовых переходов в кристаллах ДМААС. 72 Глава III. Кристаллы семейства ДМААС.
3.1 .Частично дейтерированные кристаллы ДМААС
3.2. Кристаллы (СНзфМЬОаІБОф.бНгО
3.3. О попытках вырастить другие кристаллы семейства ДМААС. 95 Глава IV. Сегнетоэластические кристаллы К2Ва(]Ч02 )4.
4.1. Фазовые переходы и структура кристаллов
4.2. Сегнетоэластические свойства и доменная структура
4.3. Теоретическое описание фазовых переходов в кристаллах КВМ 121 Глава V. Сегнетоэластические домены.
5.1 Механическое двойникование (обзор литературы)
5.2 Обратимая пластичность сегнетоэластиков
5.3 Исследование доменной структуры - чувствительный метод исследования фазовых переходов
5.4 Доменнык стенки в сегнетоэластиках 166 Глава VI. Механические свойства сегнетоэластиков.
6.1. Механические испытания сегнетоэластиков
6.2. Петли механического гистерезиса
6.3. Механические испытания сегнетоэластиков в суперпротонной фазе. 196 Глава VII. Диэлектрические аномалии при фазовых переходах в сегнетоэластиках-сегнетоэлектриках.
7.1. Диэлектрические аномалии кристаллов ДМААС при сегнетоэластическом-сегнетоэлектричеСком фазовом переходе
7.2. Диэлектрические аномалии кристаллов сегнетовой соли, выращенных из раствора с примесью карбамида
7.3. Характер диэлектрических аномалий при фазовом переходе в сегнетоэластическую фазу в кристаллах ЫХН480
Выводы
Список статей, опубликованных по теме диссертации
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Исследование сегнетоэластических кристаллов имеет как фундаментальное, связанное с решением общих вопросов физики твердого тела, так и прикладное значение, связанное с перспективами использования новых материалов для создания современных высокочувствительных устройств. В последние годы усилиями теоретиков и экспериментаторов были достигнуты большие успехи в решении одной из классических задач физики твердого тела - проблемы фазовых переходов. Это привело к возрастанию интереса к исследованиям сегнетоэластических кристаллов, и изучение сегнетоэластиков явилось естественным продолжением исследований сегнетоэлектриков, что существенно расширило использование теоретических расчетов и экспериментальных методик, развитых в теории структурных фазовых переходов. Понимание фундаментальных связей между особенностями структуры и свойств кристаллов не только вызывает большой научный интерес, но и позволяет в ряде случаев оптимизировать параметры рабочих элементов, обладающих высокой эффективностью при их практическом использовании. Комплексное исследование кристаллов расширяет возможности использования синтетических кристаллов в качестве рабочих элементов акустических, оптоэлектронных устройств, дисплеев, элементов переработки информации, устройств для управления лазерным лучом.
Широкий спектр экспериментальных и теоретических исследований сегнетоэластиков связан также с изучением общих закономерностей и эволюцией доменной структуры, т.к. все наиболее интересные применения сегнетоэластиков могут быть основаны именно на эффектах перестройки двойниковой структуры под воздействием механических напряжений. Исследование механического двойникования является также составной частью теоретического и

комбинационного рассеяния света в Рв(Р04)г [43] показали, что наблюдаемое в спектрах размягчение полносимметричного колебания согласуется с представлением о наличии мягкой моды при фазовом переходе. При исследовании доменной структуры [69] были измерены компоненты тензора спонтанной деформации (Табл.З) и коэрцитивного напряжения. Структура низкосимметричной фазы [77] кристаллов В1У04, изотипна структуре фергюсонита (класс 1), сегнетоэластические свойства были впервые описаны в [75,76]. Фазовый переход сопровождается смещением ВР+ и У5+, что приводит к слоистости структуры с чередованием областей с более сильными и более слабыми связями. Согласно [45] рассматриваемый переход индуцируется мягкой оптической модой. Взаимодействие этой моды с акустической модой той же симметрии приводит к “конденсации “последней и к появлению спонтанной деформации. В [79] была предложена методика измерений температурных зависимостей компонент тензора спонтанной деформации, основанная на измерении искажений поверхности кристалла в местах выхода соседних доменов.
Среди большого числа двойных тригональных вольфраматов и молибдатов, структура которых изучалась в [81] сегнетоэластические свойства [82,83] обнаружены у кристаллов КС8(Мо04)2, КРе(МоО 4)2, ВЫп(Мо04)2, К8с(¥04)2, К1п(У04)2, КЫп(У04)2, КаРе(Мо04)2, К'аАКМоСТф Выше Тс все кристаллы иьоструктурны и имеют Пр.Гр. РЗт. В структуре атомы Мо или У находятся в центрах изолированных кислородных тетраэдрах, три таких тетраэдра “сверху” и три “снизу” связаны вершинами (Рис.З), в результате чего образуются бесконечные слои параллельные плоскости (001). Связь между слоями осуществляется посредством ионов щелочных металлов. С увеличением ионного радиуса щелочного металла температура сегнетоэластического фазового перехода повышается, а с увеличением ионного радиуса трехвалентного катиона наблюдается тенденция к увеличению