Явления глобального гистерезиса и влияние электрического поля на фазовые переходы соразмерная - несоразмерная фаза в сегнетоэлектрических кристаллах (NH4)2Be F4. Rb2ZnCl4 и ТМАТС - Zn. Рагула, Елена Петровна

Введение к работе

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Данная работа посвящена исследованию явления глобального гистерезиса и влияния электрического поля на фазовые переходы соразмерная - несоразмерная фаза в сегнетоэлектрических кристаллах, принадлежащих в симметричной фазе к одному структурному типу А₂ВХ₄ (симметрия D^fPnam)), но с различной температурной протяженностью несоразмерной фазы: (NH^JoBeF, (Т, = 183 К, Т_с= 177 К), ШСН₃>₄>₂2пС1₄ (Tj= 296 К, Т_с= 280 К), Rb₂ZnCl₄ (T_t = 303 К, Т_с= 192 К).

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОЛЕЗНОСТЬ. Интерес к изучению физики сегнетоэлектрических фазовых переходов в последнее время значительно возрос из-за широкого применения сегнетоэлектриков в различных областях техники. Аномально высокие значения ряда физических параметров в этих материалах дают возможность использовать их в качестве активных сред в радиотехнике и электронике, нелинейной оптике и автоматике, устройствах памяти. В этом отношении особый интерес представляют сегнетоэлектрические кристаллы с несоразмерной фазой. К началу настоящей работы многие вопросы, связанные со спецификой существования и эволюции относительно устойчивых метастабильных состояний в несоразмерных фазах сегнетоэлектрических кристаллов оставались открытыми.

Непрямые методы контроля степени дефектности образцов (например, по величине внутреннего электрического смещающего поля, разности температуры фазового перехода соразмерная - несоразмерная фаза при охлаждении и нагревании, величине диэлектрической проницаемости в точке этого фазового перехода) позволили выявить некоторые особенности гистерезисных явлений в связи с дефктной структурой кристаллов. Построенная экспериментальная установка может быть использована для исследования диэлектрических свойств кристаллов, находящихся в метастабильных состояниях, различных при их нагревании и охлаждении.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. В диссертационной работе была поставлена задача получения новых эксперименБльных данных по исследованию

явлений глобального гистерезиса в связи со следующими вопросами:

1. Роль различных типов дефектов и их влияние на явление
глобального гистерезиса.

2. Влияние электрического поля на фазовые переходы в
несоразмерную фазу и величину диэлектрической проницаемости.

3. Проблема равновесного состояния и возможности его реализации
в несоразмерной фазе.

4. Вопрос о проявлении гистерезисных явлений во всем
температурном интервале существования несоразмерной фазы.

1. Создана автоматизированная установка для исследования температурных и полевых зависимостей диэлектрической проницаемости на базе вычислительного комплекса ДЗ-28.

2. Впервые обнаружено, что устойчивые неравновесные состояния, связанные с замедленным установлением равновесного значения периода модулированной структуры, наблюдаются во всей области существования несоразмерной фазы в кристаллах, включая область синусоидальной модуляции.

3. Исследования фазового перехода несоразмерная - соразмерная фаза в кристаллах при постоянном электрическом поле позволили установить "расщепление" этого фазового перехода при охлаждении кристалла. Предложен возможный механизм расщепления, обусловленный неоднородным распределением примесей в кристалле.

4. Показано, что при циклическом изменении электрического поля в области Т„ наблюдается характерный гистерезис зависимости диэлектрической проницаемости от температуры, причем установлено, что в кристаллах с несоразмерной фазой наиболее устойчивым состояниям кристалла отвечают состояния на кривой нагревания.

5. В кристаллах (NH^JoBeF» было обнаружено нерегулярное распределение дефектов, формирующих внутреннее смещающее поле в кристалле. Подтверждено, что "замороженные" дефекты не влияют на величину гистерезиса зависимостей диэлектрической проницаемости от температуры при охлаждении и нагревании, однако оказывают влияние на формирование одинарных, тройных и

четверных петель гистерезиса в зависимости Р(Е).

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XI Всесоюзной конференции по сегнетоэлектричеству, г. Черновцы, 1986г.; III Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов", г. Москва, 1987г.; XII Всесоюзной конференции по сегнетоэлектричеству, г.Ростов-на-Дону, 1989г.; XIII Конференции по сегнетоэлектрчеству, г.Тверь, 1992г.

По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: