Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Сегнетоэластики и структурные фазовые переход в лангбейнитах 12
1.1. Кристаллофизическое определение сегнетоэластиков 12
1.2. Общая характеристика кристаллов-лангбейнитов 16
1.3. Структура и физические свойства кристаллов KCS и KMS 31
ГЛАВА 2. Особенности выращивания монокристаллов KCS .43
2.1. Фазовая диаграмма квазибинарной системы КаЦ CdSO, 43
2.2. Выращивание монокристаллов KCS 49
2.3. Идентификация выращенных монокристаллов .51
2.4. Приготовление образцов 52
ГЛАВА 3. Теоретико-групповой анализ'фазовых переходов в лангбейнитах 56
3.1. Неприводимые нагруженные представления пространственной группы Т 57
3.2. Фазовые переходы в семействе лангбейнита .61
3.3. Феноменологическая теория фазового перехода Т - D^ 64
3.4. Вычисление температурных зависимостей физи ческих констант в районе фазового перехода 67
ГЛАВА 4. Оптические и диэлектрические свойства KCS .70
4.1. Характеристика оптических свойств 70
4.2. Естественное двупреломление 73
4.3. Связь спонтанной деформации с оптическими свойствами 77
4.4. Ориентационные состояния в K.CS 80
4.5. Диэлектрические свойства КС о 85
ГЛАВА 5. Упругие свойства к С S 91
5.1. Упругие податливости кристаллов КС о 91
5.2. Электромеханические свойства К С о 97
5.3. Модули упругости кристаллов KCS 99
5.4. Измерение температурных зависимостей
модулей упругости К С S 103
5.5. Аномалии упругих модулей в районе
фазового перехода 107
ГЛАВА 6. Комбинационное рассеяние света в кристаллах KCS 116
6.1. Методика измерений 116
6.2. Анализ фундаментальных колебаний 118
6.3. Колебательные спектры KCS в
ромбической фазе 125
6.4. Изменение спектров КР с температурой 132
Заключение 147
Приложение 151
Литература
- Общая характеристика кристаллов-лангбейнитов
- Выращивание монокристаллов KCS
- Фазовые переходы в семействе лангбейнита
- Связь спонтанной деформации с оптическими свойствами
Введение к работе
Актуальность темы. Исследование фазовых переходов в кристаллах представляет собой одну из фундаментальных задач физики твердого тела. С одной стороны такие исследования позволяют получить дополнительную информацию о природе конденсированного состояния, с другой стороны особенности поведения твердых тел вблизи точки фазового перехода открывают возможности их широкого практического применения.
До недавнего времени наиболее интенсивно исследовались сегнетоэлектрические и ферромагнитные переходы. Однако теоретические и экспериментальные исследования последних, лет позволяют говорить о существовании другого важного класса фазовых переходов, а именно, сегнетоэластических или ферроупру-гих переходов.
Сегнетоэластические свойства кристаллов изучались и ранее, но как сопутствующие сегнетоэлектрическим или ферромагнитным. Первый случай реализуется, например, в кристаллах сегнетовой соли [1,2] , дигидрофосфате калия [3,4] , титанате бария [5-7J ; второй в ^-Fe203 [8] , Fe30^ [9] . Существуют кристаллические структуры, в которых одновременно наблюдаются сегнетоэлектрические, ферромагнитные и сегнетоупру-гие свойства. Примером такого класса кристаллов является борацит Afl5Bl013'3 [10] .
С введением концепции сегнетоэластиков [II] и выделения их в самостоятельный класс кристаллических твердых тел возникает необходимость систематического исследования кристаллов, которые обнаруживают сегнетоэластические свойства в чистом виде, без сопутствующих им других кооперативных явлений. Исследования в этом направлении уже позволили установить их общность с другими структурными фазовыми переходами и, в тоже время, выявить ряд существенных особенностей [12-14] . Накопленный экспериментальный материал позволяет говорить и о возможности практического применения этих кристаллов[15-18].
Особый интерес представляет изучение собственных сегне-тоэластиков, у которых в качестве параметра порядка выступает спонтанная деформация или величина, имеющая такие же трансформационные свойства. Примером такого материала может служить двойной сульфат калия-кадмия K2Cdz(S0A)5 (КСS ), относящийся к довольно многочисленному семейству кристаллов со структурой минерала лангбейнита. Кристаллы этого семейства претерпевают необычную последовательность фазовых перехо- лов Т4 - СІ - С,' - Ol (P2.S - Р2, - Р\ - Р2.2.2,), ме- ханизм которых пока еще полностью не выяснен. В KCS реализуется переход из кубической фазы сразу в ромбическую Т -- Da , причем интересной особенностью этого кристалла является отсутствие доменной структуры в сегнетоэластической фазе.
В связи с этим исследование кристаллов KCS позволяет расширить наши представления о явлении сегнетоупругости, а также получить дополнительную информацию о механизме фазовых переходов в семействе лангбейнита.
Результаты таких исследований имеют также и более общее значение в плане проблемы структурных фазовых переходов в целом. Так, из вида термодинамического потенциала для перехода Т - 0г следует, что некоторые физические константы будут испытывать одинаковые аномалии как при сегнетоэластическом переходе в КС5 , так и при переходе в сверхпроводящее состояние B/l/bgSn [20 J .
Кроме того комплексное исследование физических свойств кристаллов K'CS важно также в плане их возможного практического применения.
Таким образом, получение и исследование физических свойств кристаллов KCS в широком температурном интервале представляется актуальной и важной задачей как с теоретической, так и с практической точек зрения.
Цель работы. Основная цель работы состоит в изучении природы и особенностей фазового перехода в KCS путем исследования поведения некоторых макроскопических физических величин ( диэлектрической проницаемости, двупреломления, упругих постоянных и т.д. ) и спектров комбинационного рассеяния света в широком температурном интервале, включающем точку фазового перехода. В связи с этим решались следующие задачи: разработка технологии синтеза шихты и выращивания объемных монокристаллов KCS : изучение фазового перехода Т - Dz методами теоретико-группового анализа с целью получения численных оценок параметра порядка; комплексное исследование физических свойств кристаллов KCS в широком температурном интервале; изучение особенностей фазового перехода в К Со , связанных с отсутствием доменной структуры в этих кристаллах; выяснение механизма фазового перехода в KCS методами КР-спектроскопии.
Научная новизна результатов, полученных в диссертации, состоит в том, что в работе впервые: экспериментально установлен характер аномалий оптических, диэлектрических и упругих констант в районе фазового перехода в кристаллах KCS ; показано, что температурные зависимости этих констант удовлетворительно описываются в рамках феноменологической теории; показано, что отсутствие доменной структуры в К С S обусловлено характером изменения симметрии при фазовом переходе; установлено, что растрескивание кристаллов связано с несовместностью дисторсий на границе раздела двух ориента-ционных состояний; предложен способ определения угла разориентации кристаллографических осей смежных доменов для всех возможных сегнетоэластических фазовых, переходов; экспериментально установлено, что механизмом фазового перехода в КС о является упорядочение сульфатных тетраэдров; рассчитана температурная зависимость параметра порядка и оценены коэффициенты разложения термодинамического потенциала; показано, что фазовый переход в KCS близок к фазовым переходам второго рода; - установлена инконгруэнтность плавления соединения КСS ; выращены объемные монокристаллы.
Практическая ценность.Полученные в диссертационной работе результаты важны для понимания механизмов и особенностей фазовых переходов в сегнетоэластиках. Предложенный способ рассчета взаимного разворота доменов позволяет описать реально наблюдаемые ориентационные соотношения для 90 классов возможных сегнетоэластических переходов. Способ вычисления равновесных значений параметра порядка, основанный на Згчете комплексной сопряженности некоторых коэффициентов раз- ложения термодинамического потенциала, существенно упрощает процедуру вычислений для любого фазового перехода, индуцированного физически-неприводимым представлением. Разработанная технология синтеза шихты и выращивания монокристаллов KCS может быть использована при массовом производстве этих кристаллов. Результаты проведенных исследований использовались при выполнении НИР в днепропетровском госуниверситете. На защиту выносятся следующие положения: в KCS при температуре 430 К реализуется сегнетоэла-стический фазовый переход I рода близкий ко второму роду, что установлено комплексным исследованием оптических, диэлектрических и упругих свойств; механизмом фазового перехода в КСЬ является упорядочение сульфатных комплексов ниже температуры перехода; отсутствие доменной структуры в KCS связано с особенностями фазовых переходов Т - D& » при которых относительное искажение двух соседних ориентационных состояний не может быть представлено в виде деформации с инвариантной плоскостью; соединение КСр плавится с разложением; перитектичес-кая точка соответствует I05S К и 36 молярных процента сульфата калия.
Все экспериментальные результаты, приведенные в диссертации, получены лично автором. Автор непосредственно участвовал в проведении экспериментов, в выращивании кристаллов и приготовлении образцов, обсуждении и интерпретации результатов. Им же выполнены все расчеты.
Эксперименты по комбинационному рассеянию света проведены совместно с ст.н.сотр. Моисеенко В.Н. Измерения на дери-ватографе и обработка данных по упругим свойствам выполнены при участии ст.н.сотр. Антоненко A.M. Другие авторы участвовали в обсуждении полученных экспериментальных результатов.
Апробация работы. Отдельные вопросы и главы работы докладывались и обсуждались на I Всесоюзной конференции по физико-химическим основам технологии сегнетоэлектрических и родственных материалов ( Звенигород, 1980 г. ), II Всесоюзном семинаре по физике сегнетоэластиков ( Воронеж, 1982 г. ), X Всесоюзной конференции по сегнетоэлектричеству и применению сегнетоэлектриков в народном хозяйстве ( Минск, 1982 г.) и итоговых научных конференциях ДГУ 1980 - 1982 г.г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ в журналах "Физика твердого тела", "Кристаллография", "Оптика и спектроскопия", в сборнике "Кристаллы активных: диэлектриков" и в тезисах докладов I и II Всесоюзных конференций по физико-химическим основам технологии сег-нетоэлектрических" и родственных материалов. Технология получения монокристаллов КС5 защищена авторским свидетельством. диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения. Общий объем составляет 166 страниц, включая 37 рисунков, 12 таблиц и список литературных ссылок из 135 наименований.
Содержание работы. Во введении обоснована актуальность и цель работы, сформулированы основные защищаемые положения, реферативно изложено содержание диссертации.
Первая глава носит обзорный характер. В ней вводится понятие о сегнетоэластиках, как новом классе кристаллических структур, определяются его кристаллографические особенности. Проведен анализ экспериментальных результатов по исследованию фазовых переходов в кристаллах лангбейнитах. Последний
Общая характеристика кристаллов-лангбейнитов
К настоящему времени известно около 100 веществ, относящихся только к чистым сегнетоэластикам. Кроме того, во многих известных кристаллах сегнетоупругости сопутствует сегне-тоэлектричество и ферромагнетизм.
Если не рассматривать фазовые переходы, сопровождающиеся возникновением ферромагнитных свойств, то простейшей будет кристаллофизическая классификация , предложенная Л. А. Шуваловым [14,27] . Согласно этой классификации, "чистые" сег-нетоэластики подразделяются на центросимметричные и нецентро-симметричные, а сегнетоэлектрики-сегнетоэластики на полные и неполные сегнетоэластики.
Характерной чертой чистых сегнетоэластиков является обязательное сохранение центра симметрии при фазовом переходе для центросимметричных и обязательное его отсутствие в обоих фазах для нецентросимметричных сегнетоэластиков.
Сегнетоэлектрики-сегнетоэластики, у которых любое ориен-тационное состояние может быть переведено в любое другое посредством внешнего механического напряжения определенной ориентации, называются полными; неполными сегнетоэлектриками--сегнетоэластиками называются кристаллы, у которых только часть ориентанионных состояний может взаимно переключаться механическим напряжением. Таким образом, в число сегнетоэластиков не попадают только одноосные коллинеарные сегнетоэлек-трики ( например, ТГС,
В заключение следует отметить, что природа сегнетоэла-стического фазового перехода до сиг пор остается не выясненной. Это связано с тем фактом, что с точки зрения динамики кристаллической решетки в собственных сегнетоэластиках должен существовать мягкий акустический фонон, который замораживается в точке перехода. Однако микроскопический механизм конденсации мягких акустических фононов, происходящий при таком переходе и несвязанный с другими механизмами перехода, пока еще не ясен [28] .
Несмотря на это, спонтанную деформацию можно считать фактически универсальной характеристикой фазового перехода, так как даже в сегнетоэлектриках7вследствие наличия пьезоэф-фекта,существует прямое взаимодействие полярных и акустических" мод. Кроме того, если домены могут переключаться под действием внешнего механического напряжения, то по аналогии с сегнетоэлектричеством [29,30] правомерно ввести такие понятия, как сегнетоэластичность, сегнетоэластические домены, параэластики и т.д.
Таким образом, концепция сегнетоэластичности подчеркивает общность различных типов структурных фазовых переходов, а сегнетоэластики - самый многочисленный класс кристаллов, испытывающих такие переходы - требуют самого пристального изучения.
Минерал лангбейнит К псь ( является родоначальником большего изоморфного ряда кристаллов, все члены которого представляют собой двойные сульфаты одно- и двухвалентных ме таллов с общей формулой М2И2. (p Va . В высокосимметричной фазе лангбейниты имеют пространственную группу Т и четыре молекулы в элементарной ячейке [31,32] . Кристаллическую структуру лангбейнитов формируют комплексы (М2($0 з), в пустотах между которыми находятся ионы М . Комплексы в свою очередь представляют собой сложные структуры из почти идеаль 2 них тетраэдров (30 1 , атомы кислорода которых образуют слегка искаженные октаэдры с ионами М в центре. Атомы М и И занимают два типа четырехкратных позиций на осях третьего порядка, тогда как группы (50 ) могут размещаться только в 12-кратной общей позиции.
Веществ, кристаллизующихся в такую структуру, к настоящему времени насчитывается свыше 30 . В табл. I [33] приведены рентгеноструктурные данные практически всех известных лангбейнитов. Среди них только два соединения K2Ca2(S0 )3 имеют при комнатной температуре орторомбичес-кие искажения лангбейнитной структуры.
Подавляющее большинство лангбейнитов синтезировалось в поликристаллическом виде. Часть из них, например Rk 2 С a CSO , KoCoplSOi, » были получены в виде поликристаллических слитков путем кристаллизации соответствующих солей. Такие соединения как CsaCQ2(50i,)3 ,ШН \Со $0м)ъ , KsM SQA Разлагаются до плавления, поэтому синтез, этих веществ проводился по керамической технологии [33-35] .
Выращивание монокристаллов KCS
На основе полученных результатов была разработана технология выращивания монокристаллов KCS методом Чохральского. Этот метод подробно описан в литературе ( см., например, монографии [86,87] ) и широко применяется в промышленности.
Установка для выращивания кристаллов по методу вытягивания из расплава состоит из трех основных блоков: вытягивающего механизма, электрической печи и устройства регулирования и автоматического поддержания температуры.
Вытягивающий механизм имеет двадцать скоростей вытягивания ( от 0,1 мм/ч до 60 мм/мин ) и двенадцать скоростей вращения ( от 10 до 200 об/мин ). Указанный диапазон скоростей является вполне достаточным для подбора режима выращивания монокристаллов
Электрическая печь представляет собой печь сопротивления шахтного типа, нагревательный элемент которой состоит из двух спиралей. Первая обеспечивает нагрев шихты до необходимой температуры, вторая служит для получения плоского фронта кристаллизации и для выравнивания вертикального градиента при отжиге кристаллов.
Устройство регулирования и автоматического поддержания температуры состоит из термопары ( платина-платинородий ) , помещенной в непосредственной близости от нагревательного элемента, сигнал которой поступает на вход микровольтметра постоянного тока ПМПТ-І, работающего по принципу компенсации измеряемого напряжения.
Сигнал разбаланса между э.д.с. термопары и заданным эталонным напряжением с выхода ПМПТ-І поступает на вход самодельного усилителя постоянного тока ( УПТ ), собранного по дифференциальной схеме на базе микросхемы КІУТ40ІБ. Напряжение с выхода УНТ поступает на вход тиристорного регулятора напряжения РНТО-73. Величиной напряжения на входе РНТО-73 определяется угол отсечки, а следовательно, и действующее значение тока в нагрузке, которой является электропечь. Такое устройство позволяет поддерживать необходимую температуру с точностью 0,1 К в течение нескольких суток.
Синтез шихты проводился по технологии аналогичной приготовлению образцов для ДТА.
Выращивание кристаллов из избытка какой-либо компоненты во многом аналогично выращиванию из раствора в расплаве. Этому методу присущи малые скорости вытягивания и большие скорости вращения затравки, так как в любой многокомпонентной системе, а тем более в расплавах, затруднена диффузия выращиваемой компоненты к месту контакта затравки с расплавом [87] . Скорость вытягивания в этом случае обусловлена скоростью диффузии, а большие скорости вращения затравки необходимы для эффективного перемешивания расплава.
При больших скоростях вытягивания наблюдается поликристаллический рост с включениями инородной фазы. Малые скорости вытягивания приводят к значительному механическому двой-никованию растущего кристалла, а также существенно увеличивают время выращивания.
Скорость вращения затравки выбиралась из условия оптимального перемешивания расплава. Однако она не должна быть слишком велика, так как при больших скоростях вращения часто происходит отрыв растущего кристалла от поверхности расплава. Для регулирования температурного градиента в процессе вытягивания применялось снижение температуры расплава, скорость которого определялась скоростью вытягивания.
Наиболее оптимальные режимы выращивания защищены авторским свидетельством. Разработанная технология синтеза шихты и выращивания методом Чохральского позволяеет получать бесцветные хорошего оптического качества монокристаллы KCS объемом до 5 кубических сантиметров. Идентификация выращенных монокристаллов
Полученные монокристаллы представляют собой бесцветные прозрачные були без видимых признаков огранки. Зачастую выращенные були растрескивались по плоскости спайности типа (100) при прохождении фазового перехода, что связано с несовместностью дисторсий на границе двух ориентационных состояний. Кристаллы растворимы в воде, но не гигроскопичны.
Бесцветность и растворимость в воде являются общими признаками для всех кристаллов-лангбейнитов. С целью более точной идентификации были проведены рентгеноструктурные и химический анализ выращенных кристаллов.
Химический анализ проводился на кафедре аналитической химии ДГУ инженером Твердохлебовой А.Н. Количество калия определялось методом пламенной фотометрии; кадмия объемным, а серы весовым аналитическим методом.
Рентгеноструктурный анализ проводился на установке ДРОН -2,0 . В табл. 2.1. приведены межплоскостные расстояния и интенсивность различных рефлексов, полученные по дифрактограм-мам порошка КСЗ. Для сравнения в таблице также приведены межплоскостные расстояния, рассчитанные по литературным данным [74-76] . Точное определение параметров решетки выращенных монокристаллов не проводилось, однако из таблицы хорошо видно, что параметры отличаются незначительно.
По данным рентгеноструктурного и химического анализа, а также по результатам ДТА можно с уверенностью заключить, что выращенные монокристаллы действительно являются калий-кадмиевым лангбейнитом.
Фазовые переходы в семействе лангбейнита
В комплексно-сопряженном базисе Q , Q ; g , g ; ґ Г матрицы неприводимого представления пространственной группы Т , соответствующие малому представлению Тг, + хгц со звездой кг2= .(Ь, + 6г), имеют вид:
Переходя к вещественному базису Ч =9гИ,2. » Q = fy + LC2. и т.д. и находя инварианты вплоть до четвертой степени, получим следующий вид разложения термодинамического потенциала:
Таким образом, мы пришли к выражению, полностью совпадающему с результатами [43] . Минимум этого выражения достигается при: 1. Q]tf і Іг , Г; = S,- = 0 . Пространственная группа низкотем 2 пературной фазы Crj . Объем элементарной ячейки удваивается. Новые вектора элементарной ячейки a, = 01,-0. , 2. о = г, = $, 4а= ґ\ = S . Пространственная группа с. Объем учетверяется, а, =а, -аг+аэ , aj, = а, +аг-а, , 3. alCL S S r r . Пространственная группа cj . Объем учетверяется, a, = at-a + ab , а = а,+а -а3 ,
Представление Тгг+ 5 отличается от Тг( +. Т только перестановкой некоторых строк и столбцов в соответствующих матрицах, поэтому разложение термодинамического потенциала по этому представлению имеет точно такой же вид как (3.1.). Таким образом, со звездой к = (Ь+6 ) ( М-точка зоны Бриллюэна ) могут быть связаны фазовые переходы в пространственно одно-родные фазы Cg , Cg и Cj .
В [44] рассмотрено также представление Т„ со звездой К- - /яА ( Х-точка зоны Бриллюэна ), которое не удовлетворяет условию Лифшица. Кроме пространственно неоднородных фаз это представление индуцирует фазовый переход в однородную фазу с .
В главе I. уже упоминалось, что убедительного подтверж р дения существования сверхструктурных рефлексов в фазах С ? и СJ нет, то есть экспериментально еще не подтверждена мультипликация элементарной ячейки. Однако необходимо отметить, что ни одно представление пространственной группы Т ( даже если рассматривать представления, неудовлетворяющие условию Лифшица ) не может индуцировать эквитрансляционные фазовые переходы во все подгруппы точечной группы Т .
Таким образом, если считать, что высокотемпературная фаза имеет симметрию Т , то вся последовательность фазовых переходов в лангбеинитах не может быть описана на основе одного неприводимого представления, а следовательно, и одного параметра порядка.
Рассмотрим представление %г + ЪА: . Это единственное неприводимое представление группы Т , которое индуцирует пространственно однородную низкотемпературную фазу симметрии О . Так как это представление имеет нулевую звезду , то подгруппа трансляций фазы иг совпадает с подгруппой трансляций Т4 , то есть фазовый переход происходит без изменения объема элементарной ячейки.
Общий вид термодинамического потенциала в вещественном базисе, соответствующий этому представлению, получен Дворжаком [43] . В [72,73] найдены решения для параметра порядка в полярной системе координат и приведены выражения для диэлектрической проницаемости и модулей упругости. С целью упрощения выражений, описывающих поведение физических констант в районе фазового перехода, нами использовался несколько иной подход.
Выберем базис двумерного физически-неприводимого представления 1 .+ , состоящий из двух комплексно-сопряженных функций. Тогда разложение термодинамического потенциала по параметру порядка и деформации имеет вид: где q и а - параметры порядка, преобразующиеся по комплексно-сопряженным представлениям; U =11,+ 11 = Ч2х3- гх2)Ч (зс,-ос2) ; и-г= (ос,+хг+хж); Xi - компоненты деформации.
Последние три члена в этом выражении представляют собой упругую энергию, которую для удобства можно обозначить через Fynp. Из выражения (3.2.) следует, что параметр порядка и деформация преобразуются по одному и тому же неприводимому представлению, то есть фазовый переход Т - йг относится к собственным сегнетоэластическим фазовым переходам.
Связь спонтанной деформации с оптическими свойствами
С целью изучения влияния электрического поля на фазовый переход были проведены измерения диэлектрической проницаемости в статических полях напряженностью до 40 кБ/см. В пределах указанной выше точности измерений установлено, что электрическое поле не влияет на величину диэлектрической проницаемости и температуру фазового перехода.
На рис. 4.6. показана температурная зависимость диэлектрической проницаемости только в районе фазового перехода. Нами проведены измерения вплоть до 950 К . Во всем измеряемом интервале выше перехода как , так и toS монотонно возрастают без каких-либо аномалий диэлектрических свойств в этой области температур. Отсутствие таких аномалий и в области 80 - 300 К [34] позволяет сделать вывод, что в KCS в широком температурном интервале наблюдается только один фазовый переход.
Большая величина ширины запрещенной зоны, малые величины электропроводности, диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь позволяют, согласно классификации [98] , отнести KCS к ионным диэлектрикам со слабым диполь-дипольным взаимодействием.
Основные результаты и выводы настоящей главы: I. Поляризационно-оптическим методом установлено, что в K.CS компоненты спонтанного двупреломления уменьшаются по абсолютной величине при приближении к температуре фазового перехода. Этот факт прямо противоположен результатам, полученным для изоструктурного соединения КгЫ [72] .
2. По рентгеноструктурным данным [74] с учетом теплового расширения получены зависимости компонент спонтанной деформации от температуры. Показано, что изменение двупрелом-ления связано с температурной зависимостью как спонтанной деформации, так и упругооптических постоянных.
3. Обнаружено, что в кристаллах KCS доменная структура отсутствует вплоть до температуры фазового перехода. В самой точке перехода в непосредственной близости от фазовой границы наблюдаются мелкие клинья другого состояния.
4. Предложен способ расчета дополнительных разворотов доменов для всех возможных сегнетоэластических фазовых переходов .
5. Установлено, что отсутствие доменной структуры в KCS связано с несовместностью дисторсии на границе двух ориента-ционных состояний. "Жесткость" кристаллов KCS априори следует из характера изменения симметрии при переходе.
6 . Измерения диэлектрической проницаемости в пределах точности измерений не выявили анизотропии в ромбической фазе, что противоречит результатам [74] . Температурная зависимость диэлектрической проницаемости хорошо описывается в рамках феноменологической теории.
7. Результаты измерения электропроводности KCS позволили рассчитать энергию активации носителей как выше ( 0,8 эВ ), так и ниже ( 1,4 эВ ) фазового перехода. Показано, что электропроводность в RCS носит примесной характер.
Исследованию аномалий упругих констант лангбейнитов в районе фазовых переходов посвящено достаточно большое количество работ [46,47,53,59,61,73] . Однако систематического изучения упругих свойств, то есть определение полной матрицы упругих констант, не проводилось. В частности, отсутствуют такие данные для ромбической фазы этих кристаллов.
Представляет интерес также поведение упругих констант при фазовом переходе Т - D , который является собственным сегнетоэластическим. Такое исследование было проведено недавно на кристаллах Кпо [73] , однако вследствие сильного растрескивания кристаллов при фазовом переходе эти измерения были выполнены только в кубической фазе.
Таким образом, изучение упругих свойств кристаллов KCS , которые при комнатной температуре находятся в ромбической фазе, может существенно расширить представление об упругих" свойствах всего семейства лангбейнита.
Отсутствие центра симметрии в кристаллах KCS позволяет измерять их упругие свойства достаточно простым методом, а именно, методом пьезоэлектрического резонанса. Сущность этого метода заключается в измерении резонансной частоты собственных колебаний монокристаллических образцов, имеющих форму брусков или пластинок. К достоинствам данной методики следует отнести необходимость в образцах небольших размеров, что является очень существенным для кристаллов КСо в связи с их растрескиванием при фазовом переходе.
Известно, что резонансная частота образца из пьезоэлек-трического материала определяется соотношением у - -—- = = .р [99] , где 17 - скорость звука; I - длина образца; 3 - эффективная упругая податливость.