4.2.2 Введение примесей Rh и Ей

Исследование влияния примеси на распределение поляризации в кристаллах SBN61 было выполнено на образцах с примесями европия и родия, концентрации которых составляли 2000 ppm (концентрация примеси соответствует расплаву, из которого производится рост кристаллов, lppm = 10^⁴ at.

Координатные зависимости пирокоэффициента кристалла SBN61 легированного Ей и Rh снимались на поляризованном образце до нагрева, и после охлаждения образца из параэлектрической фазы. Как видно из представленных графиков, распределение поляризации в легированных родием и европием кристаллах SBN61 (Рис. 4.10 и 4.11, кривые 1) более однородно по сравнению с беспримесным кристаллом SBN61 (Рис. 4.7, кривая 1). В обоих случаях после охлаждения из параэлектрической фазы имеет место деполяризация образцов (Рис. 4.10 и 4.11, кривые 2). В тоже время система встречных доменов после охлаждения из параэлектрической фазы наблюдается только у SBN61 легированного Rh:2000ppm (Рис. 4.10 кривая 2).

Отрицательное значение эффективного значения пирокоэффициента (Рис. 4.10 кривая 2), отражает тот факт, что направление суммарной макроскопической поляризации в этой части образца противоположно направлению поляризации основного объема образца. Это означает, что после охлаждения из параэлектрической фазы у кристалла SBN61 легированного Rh,

как и у беспримесного кристалла SBN61 (Рис. 4.2) на стороне соответствующей - Psвозникает слой, поляризация которого противоположна поляризации основного объёма. У кристаллов SBN61 легированного Ей (2000 ppm) такой слой отсутствует (рис. 4.11).

Рис. 4.10. Координатные зависимости пирокоэффициента поляризованных монокристаллов SBN61, легированных Rh 2000 ppm. ЕІаправление поляризации в образце показано стрелками.

Необходимо отметить, что у поляризованных образцов, на стороне соответствующей + Psзначение поляризации больше, чем на противоположной стороне, как для кристаллов SBN61:Eu (2000 ppm) так и SBN61:Rh (2000 ppm). Это полностью согласуется с выводами, сделанными на основе температурных зависимостей пиротока (глава 3).

Уменьшение пироэлектрического коэффициента около поверхности для кристаллов SBN61, легированных примесью Rh (2000 ppm) (Рис. 4.10 кривая 1) может быть связано с существованием пространственного заряда, образующегося при введении примесей.

Рис. 4.11. Координатные зависимости пирокоэффициента поляризованных кристаллов SBN61, легированных Ей 2000 ppm. Направление поляризации в образце показано стрелкой.

Сравнение профилей поляризации беспримесных кристаллов SBN61 (отожженного (Рис. 4.7) и неотожженного (Рис. 4.9)) и кристаллов SBN61 легированных ионами Rh 2000 ppm (Рис. 4.10) или Ей 2000 ppm (Рис. 4.11), показывает, что введение примесей данных ионов, как и высокотемпературный отжиг, приводит к более однородной поляризации центральной области образца внешним электрическим полем. Данный вывод относится к кристаллам SBN61 выращенных в университете г. Оснабрюк, Г ермания. С другой стороны, кристаллы SBN61 выращенные в других условиях (Институт Технологии Электронных материалов, г. Варшава) не требуют предварительного отжига для получения однородного распределения поляризации по толщине образца, что подтверждает вывод о том, что к неоднородному распределению поляризации приводит случайное распределение ионов Sr и Ва в соответствующих позициях кристаллической решетки.

4.3.