Введение к работе
Актуальность теми. Сегнетоэлектрическле крпстплліі в сллу уїзі-?альности своих «тзпческих свойств лапша широкое применение в іауке п технике п являются объектом пристального пнлччанля пселз-іоввтелеіі. Помило практического значения исследование сг.слсі1 :егнетоэлектриков имеет и теоретически! интерес, иос::олг;чу ч-ч-шляет рассмотреть такие аспекти сегнетоэлекгр;пс.'г:"!п, "огчч- іаглн для. развлтяя других разделов (Тпелкя твердого тчл-.
Существенное влияние по ллолокгричесчло, упруг:?. ;";; 'єшіобі.'о и другие свойства езгнетозлектрлка оказнлпее -?:--;- ' труктура, возникаилал в крлстолле при переходе чете \ :_.-> . Тк. Реальная доменная структура в отсутствие внешних: w.'r.'.: ' зек ел? от гелого ряда факторов, например, услов::л л;ті'. -.:::: ч ристзлла, лплсуготгля з не:і дс-іонгов различного про л 0:44.:41-,-
Для чсччедезапля опоПогз доменной структури з ;iasTc.r"j;> -- і приг,:е;т.';соя разнообразные тгрямцо гсгодн. Однако сил і-иг-г: зстнке оірап'.їченіїя, связаннкз с воз:.',о::«;осїьо кпплекл.ч де:-: -1 артиіш лгз на поверхности кристалла. Косвенные четодц по:-": ч-г последовать статические я дпнатпческне с- сч'!сгпз до"'!-:::о.':
грукт;лч: пал: па гс""р;;і:оаін ччс-а-лч (.:.;.'.
лісени), voic и п его соъечо (;;:іолектрлческал дисперсия, ;;.. [-.-
і Переі'ЛйЧеіПІЯ). ОДНИМ 113 КССВеїШКХ КеТОДОВ ПЗуЧСІШЯ ДП!" ".:.-
мх своііотз доменно;! структури является Г'ОГОЧ r/ev-ч-ч '. ' ' ,r'- ' '-
спчччеч .; полгу.;;: л\г.\, уісі: гхтод іче"'ч: .-: ; .
іетшнх ззвнсіїчозгеі! длзлзччглчзоче;!: лгсялцг.с'Т'г:-,. Ч'^ч.
л» днэлелстрпческлх, не:ч:;*"т:сс-::::: ;:с.ч.г'- ч і;!/;1.::: :::.4 ' ч-.г-. азанпчч о глкроз^зчччесч.ч; гс:'-."г/л:::;:: гакслзлл'ч- :/":: '.. " і состочччл разнслесля пчечл:.:.: чаздчлстзлеи.
К началу нгстсчгей раСсча іччл>д ;гчз:;слас70пюй чела: ч : ч
чросксглческой полярлзадч:'. по пелучлл лгрского г. '::;і::'..у-:і ''-;
следозаччл озолоти дс.чеккгл'і стоуктурч озгчєїіччч.тг"'
металлов. Р.'сг.іду теч пепслчзстчзнчч ечечч .-у?::- -у-
зчочпосчл в леследовашчч;.: сіУ'-у:;: vy .-уу. '' Пелч ;; зачали оабстн. Целі-n *:::а:ччч " і ч -
ченчальное иселодоланпе дгї'ч'чч'Ч'ч:; ч г/'...
как нечднадъно частого, таг. :\ чол- .У':: ' ч1
олехоядеплл кристалла чглгчлиііхчл: '-у:.*, "' .
зкнх св"лсгз дсчсннз;ї охруліурн про-ччч -'Є*.
:ч;е:л!!г- заччслчосгоЛ гчччлч-з^огпоЛ .глечч:.,: . ч - ' _ - - -~
ста и проводимости, статического пирозлакір::чес;:ого коэффициента Изучались также некоторые особенности возникновения і: изменения внутреннего поля во времени и в йуганда от температури. В соответствии с постявленноіі целью репзллсь следугсле задачи:
изучение медленных процессов релаксации макроскопической поляризации номінально чистого кристалла ЇГС, введенного из ео-стояния равновесия внешним олектрпческг.м полем;
исследование влияния дефектов (пр'/мзсцпх и рпдавционних) па то гл процессы;
БКЯЗЛЄНПЄ НСКОТОрЫХ СВОЙСТВ Внутреннего ПОЛЛ И ОГО рОЛИ В
процессах релаксин;;'! поляризации;
- сопоставление полученных о:-:слорнмонтальных результатов с
і ^еретическим,: представлениям;' о кинетике к динсмнкі; доменной
Структуры D СЄГН!Л'СОЛ"ЗХТрГи<ПХ.,
Quyn:jy^:\':Z~ :::': .;т:\у г В ; ^ч^зг^с объекта гсследованиЛ Сил
выбран тр:їглііц;глсулі..':т - TIC - :.;;::п^с:;сл ссрг.-ула
f/VHaCH;|c.00H,j-H1'sOH - одноосный сегнетоелектрик с разовим перехо
дом второго рода. ' '.
Исследовались кристаллы 1ТС как номінально чистые, так и легированные ионамі хрома - ТГС + Сг 3 ( моя. % если Ск(SO,, хбН^О в растворе) и молекулами 1»,<* - атшіина (0 вес. % Ь,с<- слатша в растворе) - АШЗ. Кристаллы номінально чистые (температура роста вці-з Т< )и с примесью ионоз хрома (температура роста ни>::е Тк ) был выражены з ростозой лаборатории кафедры экспериментальной плэпкл Воронежского госуїшверснтета. Кристаллы АТГС (выращены ки.ъе Тк ) получены из Института кристаллографии'АН СССР. Образцы исследованных кристаллов, как правило, вырезались из пирамиды роста {Old}.
Выбор кристалла TTG в качестве объекта исследования был обусловлен тем, что в этом кристалле наблюдаются медленные нро-цвеец релаксации макроскопической поляризации, вызванные постоянным электрическим полем, позволяющие судить об особенностях взаимодействия доменной структуры с дефектами сєгкетозлєктрнческого кристалла.
Научная новизна. Впервые обнаружено немонотонное температурное поведение времени релаксации макроскопической поляризация номинально чистого п примесных кристаллов ТГС.
Показано,- что увеличение концентрации примесных п радиацион-нше дефектов прлводдт к уканьезнап абсолютных значений времени
!)
релаксации поляризации с одновременным сужением низкотемпературной области неустойчивости доменной структуры вплоть до ео исчезновения, что доказывает определяющее влияние внутреннего поля на процессы перестройки доменной отруктуры.
Изучены особенности формирования во времени внутреннего поля кристалла TIG с рядиационними дефектами. Впервые показано,, что эти зависимости имеют немонотонный характер, связанный с диффузионными процессами.
Работа выполнялась на кафедре экспериментальной фявихп ВГУ в соответствии с Целевой комплексной научно-технической nporpo.'.v мой ІКНГ СССР по проблеме "Получение и применение сегнето- л пьезоэлектрических материалов" (Задание О.Ц.015.05.02, раздел 02.I.E д) и Координационным планом АК СССР в области естествзнгг'г наук по направлению 1.3 "Физика твердого тела" (раздел 1.3.10 «-физика сегнетоэлектриков и диэлектриков, подраздел 1,3.10.2 - <][;:-зические свойства сегнетоэлекппческих кристаллов, роль доменной и реальной структуры. Механизмы структурных превращений, дпнв:.!П-ка решетки, критические явления).
Практическая ценность. Экспериментальна результат:! :н;;'*::;~і процессов формирования и .поведения внутреннего поля в реальном сегнетоэлектрическом кристалле (на примере кристалла ТПЗ) могут быть использованы при создании механизмов образования внутреннего поля. Обнаруженный немонотонный характер теї.їіературіїой" 3m::icw^-сти времени релаксации макроскопической поляризацій номинально чистого и примесных кристаллов ТГС, обусловленный неустойчивостью доі.ташоіі структуры, необходимо учитывать при выборо режимов работы нировидиконов на основз ТГС.
Основные положения, выносимые на зашиту.
Ї. Немонотонная температурная завис шеть времени релаксант! макроскопической поляризации в кристаллах Т1С обусловлена существованием двух: областей неустойчивости доменной структуры.
-
Низкотемпературная область неустойчивости доменной структуры в кристалле ТК! разделяет две области, а і:огсріт пі :огпка зротекания процессов релаксации поляра52цгл рааг>:г.';л,
-
Внутреннее поле в кристалле ТГС с}тцзсте;::;:о :.:::..:."і і:;і грсцессы перестройки доменной структуры; гозреегг.::;': ?,::/:gj;r>:o-?о поля приводит к cyzenira областей H?.ycTo!"i4iiBocr:t ~,'i::vx<;П згруктуры вплоть до ИХ НСЧЄЗН0ВЄШІЯ.
4, Формирование и изменение во времени ушшолярностц. ірисі ла ГГС, созданной рентгеновским облучением, определяется значт тельноіі ролыо диффузионных процессов.
Апробация результатов работы. Отдельные результаты дпесег вдокнол работы докладывались на Xх. Всесоюзной конференции по і] зике сегнегоэлектрпчества (февраль 1967 г., г.Черновіщ), на I Мегзузовскоіі конференции мслодкх учених "Наука к ее роль в усі' рекии научно-технического прогресса" (май 1987 г., г .Воронеж), на У Всесоюзном семінаре по полупроводникам-сегнетоэлектрикам (июнь ICJ87 г., г .Ростов-на-Дону), на ХУІ Международной Бесенн йколо по сегнегоэлектричеству (апрель IS88 г., г .Галле, ГД?).
Личный вкла,-. гптооа. Вое экспериментальные результаты иол чєіш лично евго^о;:. Обсуэдонле результатов преподало с участие научного руководителя к доц. СЛ'Дрождкна.
Публпісапи.і. Основино результати исследований опубликованы 7 работах.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из вв;: кия, четырех глав, заключения и списка цитированной литературі. из 131 налменовангй и содержит 151 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 3 таблиц и Ї приложения.
