Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1090991), страница 5

Файл №1090991 Диссертация (Получение, структурные и электрофизические исследования новых сегнетоэлектрических и родственных фаз оксидных систем (1-x)Ba(Ti1-yZry)O3·xPbTiO3, (Pb1-xBax)5Ge3O11, Pb3Mn7O15) 5 страницаДиссертация (1090991) страница 52018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Внутри PNRs пространственная симметрия нарушается, однако в целом FE-R кристалл макроскопически сохраняет высокую симметрию исходной PE фазы. В отсутствие внешнего электрического поля дипольные моменты PNRs Pi ориентированы случайным образом. Поэтому результирующая остаточная поляризация равна нулю. Однако, так как ΣPi2≠ 0, существование PNRs проявляется в свойствах, зависящих от Р2, например, в отклонении температурных зависимостей показателей преломления или температурных коэффициентов тепловогорасширения [52, 53] от поведения, предсказываемого для PE состояния (рис.

1.8).Показатель преломления n нормальных FE уменьшается линейно с уменьшением Т высокотемпературной PE фазы вплоть до Tc, ниже которой n(Т) отклоняется от этой линейности [4]. Это отклонение пропорционально квадрату возникающей ниже Tc спонтанной поляризации. Burns и Dacol установили, что вслучае FE-R, подобных PMN, это отклонение начинается уже приTD = 620 K, чтопримерно на 350 K выше Тm (при f =10 кГц) [52]. За этот эффект ответственнывозникающие ниже TD высокодинамичные полярные нанодомены.Существование PNRs подтверждается экспериментами по изучению диффузного рассеяния нейтронов [54, 55].

Результаты изучения диффузного рассеяниянейтронов на монокристаллах PMN показывают, что PNRs произрастают при охлаждении примерно от 1,5 нм при TD до ~10 нм при 10 K [50, 56]. Наиболее значительные изменения их размеров наблюдаются около так называемой температуры замерзания Тf ~ 210 К. Эта температура совпадает с температурой, определенной изанализа динамического диэлектрического отклика FE-R и соответствует замедлению28Рис. 1.7.

Характерные для FE-R температурно- частотные зависимости диэлектрической проницаемости ε(T) и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ(Τ).Рис. 1.8. Температурные зависимости линейного теплового расширения ∆l/l (а)и показателя преломления n (б), для Pb(Mg1/3Nb2/3)О3, показывающие отклоненияот линейного поведения нижеTD, лежащей значительно выше, чем пик при Тmдиэлектрической проницаемости (по [49]).релаксации, связанной с переориентацией PNRs [48].

Число PNRs, оцененное из данных об интегральной интенсивности рассеяния, показывает монотонное их увеличение при охлаждении, начиная с TD, а потом, резкое уменьшение вблизи Tf за счетслияния небольших PNRs в более крупные [57]. Качественно аналогичные результаты были получены для других релаксорных соединений [25, 50].Микроскопические механизмы возникновения PNRs тесно связаны с внутренне присущими типичным релаксорам структурными и зарядовыми неоднородностями.

В PMN эти неоднородности обусловлены сосуществованием в Bпозициях структуры перовскита ABO3 двух катионов (Mg2+ и Nb5+) с разнымизарядами и характеристиками химической связи. Методами электронной микро-29скопии высокого разрешения было обнаружено неоднородное распределение катионов в B- позициях: существование наноразмерных химически упорядоченных областей (chemically ordered regions - CORs, ~2-5 нм) в неупорядоченномокружении [58, 59].

Установлено, что одну из B-подрешеток внутри CORs занимают исключительно B5+ ионы, в то время как другая содержит случайное распределение B2+, B5+ катионов в соотношении 2:1 – A2[B5+] [B2+2/3B5+1/3]O6 [59].Оба, и случайным образом распределенные B-позиции катионов, и CORs считаются источниками случайных электрических полей (RFs) [53, 60, 61]. Это означает, что помимо внешнего электрического поля и полей, генерируемых локальными рассогласованиями поляризации на границах зерен, возникающих в тойили иной степени во всех поликристаллических FE, FE-R содержат источникилокальных электрических полей и в пределах отдельных зерен. Они ориентированы случайным образом, в соответствии с разупорядоченным расположением врешетке индуцирующих их гетеровалентных замещающих катионов.Imry и Ма [62] показали, что в системах с непрерывной симметрией параметра порядка, RFs, которые сопряжены параметру порядка (электрической поляризации в случае сегнетоэлектриков и FE-R) разрушают переход в упорядоченное с дальним порядком состояние.

В случае FE-R со структурой перовскитатипа PMN, локальная поляризация с учетом локальной ромбоэдрической симметрии, имеет 8 разрешенных направлений и, следовательно, ее можно считатьквазинепрерывной. Равновесный фазовый переход в упорядоченное FE состояние поэтому исключается. Действительно, низкотемпературное состояние вPMN является стеклообразным состоянием с ближним порядком.В то же время, при температурах ниже TD RFs способствуют нуклеации PNRsс полярностью, управляемой флуктуациями RFs [60]. В непосредственной близостиот TD PNRs считаются динамическими объектами, их дипольные моменты слабокоррелируют друг с другом и термически флюктуируют между эквивалентныминаправлениями поляризации [63].

При этих температурах после внешнего возбуждения FE-R возвращаются в состояние с минимальной свободной энергией, которое30всегда одно и тоже, независимо от начальных условий. Чтобы отличить это состояние от PE состояния PNR, оно было названо эргодической релаксорной (ER) фазой[48]. Термически активированная переориентация дипольных моментов PNRs вER состоянии дает основной вклад в диэлектрическую проницаемость FE-R [63].При охлаждении взаимодействия между PNRs усиливаются, что приводитк замедлению их динамики.

Широкое распределение размеров PNRs и хаотичность взаимодействий между ними дают широкое распределение времен релаксации, вызывающее широкий пик на зависимости ε(T). Наконец, в системах типаPMN, расхождение самого длинного времени релаксации при конечной температуре приводит к замораживанию динамики PNRs и к переходу в стеклообразноесостояние [64, 65]. Температура замерзания Tf, может быть выведена из фиттирования частотной зависимости максимума диэлектрической проницаемости Тmфеноменологическим законом Фогеля–Фулчера (Vogel-Fulcher – VF):f = foexp[Ea/(kB(Tm – Tf)],(1.3)где Ea – энергия активации, fo - частота попыток и Tf - температура замерзанияявляются подгоночными параметрами, kB – постоянная Больцмана [63].В таком состоянии, полярный порядок остается короткодействующим.

Поляризационные корреляции имеются в нанометрическом масштабе внутри PNRs,но система остается неполярной в макроскопическом масштабе. Так как FE-Rпроявляет ниже Tf различные характеристики неэргодичного поведения, аименно аномально широкий спектр времени релаксации, старение [66, 67] и зависимость состояния от температурной и полевой предыстории образца [53, 68,69], это состояние часто называют неэргодичным релаксорным (NR) состоянием[48].FE состояние с дальним порядком может быть индуцировано в FE-R соединении при его поляризации электрическим полем с напряженностью, превышающейкритическое [69], путем приложения механических напряжений [70] или путем термического отжига, стимулирующего упорядочение катионов [71]. Кроссовер от FE-31R до FE состояния может также быть вызван путем химических замещений, например, в случае (1-x)PbMg1/3Nb2/3O3–xPbTiO3 (PMN-PT) при х > 0,35 [72] или SrxBa1xNb2O6(SBN) с большим содержанием Ва2+ (х> 0,5) [25].Соединения с промежуточной концентрацией сочетают FE-R и FE свойства.

Содной стороны, они показывают сильную частотную дисперсию диэлектрическойпроницаемости околоTm и признаки существования PNRs намного выше Тm [73]. Сдругой стороны, их низкотемпературное состояние проявляет типичные свойстваFE, такие как FE гистерезис, пиро- и пьезоэлектричество и т. д. [48].1.2.3. Свинец-содержащие и безсвинцовыесегнетоэлектрические-релаксорные системыПервоначально релаксорное поведение было обнаружено в твердых растворахBa(Ti1-xSnx)O3 [45], большинство последующей научно-исследовательской деятельности по релаксорам было сосредоточено на свинец-содержащих системах, такихкак твердые растворы на основе PMN, PZN, керамики (Pb,La)(Zr,Ті)О3 и т. д. Образование и эволюция релаксорного состояния в этих материалах были тщательно исследованы с использованием широкого спектра экспериментальных методов.

Для ихинтерпретации были разработано несколько теоретических моделей [48, 60, 74, 75].Безсвинцовые FE-R демонстрируют более широкий круг явлений в сравнении с “каноническими” свинец-содержащими составами. Некоторые из них становятся FE-R при изовалентных замещениях, т. е. без номинальной разупорядоченности зарядов, некоторые из них показывают возвратное FE-R поведение, илиантисегнетоэлектрическое (AFE) релаксорное состояние.

Такие свойства, какбольшая перестраиваемость диэлектрической проницаемости электрическим полем [76], высокая диэлектрическая проницаемость, особенно при повышенныхтемпературах [25, 77], большие индуцированные электрическим полем механические деформации [78], сильный фоторефрактивный эффект [79] и другие свойства делают безсвинцовые релаксорные системы весьма привлекательными дляцелого ряда применений.321.2.4. Сегнетоэлектрики-релаксоры на основе BaTiO3Система Ba(Ti1-xSnx)O3 была первой системой, в которой были обнаруженыFE-R свойства [45]. Ряд FE-R соединений на основе BaTiO3 (BT) был выявленпосле.При образовании твердых растворов с другими соединениями семействаперовскита, BaTiO3 образует релаксорные композиции с рядом интересных особенностей:1.

Характеристики

Список файлов диссертации

Получение, структурные и электрофизические исследования новых сегнетоэлектрических и родственных фаз оксидных систем (1-x)Ba(Ti1-yZry)O3·xPbTiO3, (Pb1-xBax)5Ge3O11, Pb3Mn7O15
Документы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее