Введение к работе
Объект исследования. Данная работа посвящена исследованию тепловых транспортных свойств сегнетоэлектрических кристаллов в широком интервале температур, включающем точку структурного фазового перехода. В работе исследовалась температурная зависимость коэффициента теплопроводности сегнетоэлектрических кристаллов, тлеющих фазовые переходы типа смещения, порядок - беспорядок и переход в несоразмерную фазу при различных термодинамических типах .структурных фазовых переходов.
Актуальность работы и практическая полезность. Неравновесные тепловые свойства сегнетоэлектрических кристаллов изучены в настоящее время относительно слабо, хотя данные по этих свойствах имеют большое значение для развития микроскопической теории сегнетоэлек-тричества. Исследования тепловых транспортных свойств позволяет получить информацию о всем колебательном спектре кристалла, вплоть до максимальных значений волнового вектора, и о характере взаимодействия фононов как друг с другом, так и с другими возбуждениями кристаллической решетки.
Проведенный анализ позволяет судить о применимости тех или иных методов исследования тепловых транспортных свойств сегнетоэлектрических кристаллов. Построенная экспериментальная установка может быть использована для исследования теплопроводности как монокристаллических, так и керамических материалов, в том числе и применяемых в производстве. Полученные результаты позволяют прогнозировать возможных ход температурной зависимости коэффициента теплопроводности на основании данных о температурной зависимости колебательного спектра кристалла как в широком диапазоне температур, так и в узкой окрестности точки структурного фазового перехода.
Целью настоящей работы является разработка методики и экспериментальное исследования тепловых транспортных свойств сегнетоэлектрических кристаллов в широком диапазоне температур, включающем точку структурного фазового перехода.
Научная новизна результатов работы:
1. Изготовлена и аттестована автоматизированная установка на базе микро-ЭВМ ДВК-2 для исследования теплопроводности твердых тел в широком диапазоне температур.
- г -
-
Исследована температурная зависимость коэффициента теплопроводности сегнетоэлектрических кристаллов, имеющих различные типы фазовых сегнетоэлектрических и структурных переходов: типа прядок -беспорядок, смещения и фазовый переход в несоразмерную фазу. Впервые исследована температурная зависимость коэффициента теплопроводности слабого сегнетоэлектрического кристалла гептагерманата лития и сегнетоелектрика с фазовым переходом в несоразмерную фазу тетархлорцин-ката рубидия.
-
Обнаружено, что структурный фазовый переход в сегнетоелектриках отражается в аномальной температурной зависимости коэффициента теплопроводности. Конкретный вид аномальной зависимости коэффициента- теплопроводности определяется особенностями изменения колебательного спектра кристалла.
-
Проведено численное моделирование температурной зависимости коэффициента теплопроводности сегнетоэлектрического кристалла с учетом предположения о возможности участия фононов мягкой оптической моды как в переносе тепла, так и в рассеивании теплонесущих фононов других мод. Результаты численного моделирования использованы для построения общей картины процессов теплопереноса в сегнетоелектриках в широком диапазоне температур.
Апробация работы:
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых, г. Минск, 1987 г.; XII Всесоюзной конференции по физике сегнетоэлектриков, г. Ростов-на-Дону, 1989 г.; I Советско-польском симпозиуме по физике сегнетоэлектриков и родственных материалов, г. Львов, 1990 г.; Всесоюзной конференции по физике сегнетоэластиков, г. Ужгород, 1991.
Публикации:
По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ
Структура и объем работы:
