4.4.1 Петли диэлектрического гистерезиса кристаллов CBN.

Измерение петель диэлектрического гистерезиса осуществлялось по методу Сойера-Тауера, описанному в главе 2, и.2.3. Исследования

температурных зависимостей диэлектрической проницаемости, коэрцитивного поля (E_c)и переключаемой поляризации (P_r)проводились на неполяризованных образцах.

Петли диэлектрического гистерезиса для всех исследуемых составов кристаллов CBN наблюдались и при температурах выше температуры максимума диэлектрической проницаемости (таблица 4.1) на 35 - 50 градусов (Рис. 4.20 - 4.22). Изначально, при температурах незначительно выше комнатной, имели место частные петли диэлектрического гистерезиса, затем, при повышении температуры, происходило уменьшение коэрцитивного поля, которое сопровождалось переходом петель в насыщенные. В районе фазового перехода начинали проявляться аномалии в форме петель, соответствующие появлению в образце проводимости. Особенно резко рост проводимости в образце начинался в противофазе, что сопровождалось переходом петель в эллипс диэлектрических потерь. Рост проводимости, по всей видимости и является причиной диэлектрических потерь, наблюдаемых авторами [14] в

виде дополнительного максимума на температурной зависимости диэлектрической проницаемости кристалла CBN28 (Рис. 1.27) и выдаваемого ими за релаксорные свойства этого материала. Необходимо отметить, что форма петель диэлектрического гистерезиса в процессе изменения температуры не зависела от концентрации Са (д).

Рис. 4.18. Температурные зависимости коэрцитивного поля монокристаллов CBN. Кривая 1 - CBN32, 2 - CBN30, 3 - CBN28.

Рис. 4.19. Температурные зависимости переключаемой поляризации

монокристаллов CBN. Кривая 1 - CBN32, 2 - CBN30, 3 - CBN28.

в)

Рис. 4.20 Температурные зависимости петель диэлектрического гистерезиса кристалла CBN32. Масштаб по оси X: 300 В/дел; по оси Y: а - 0,5 В/дел, б - 1 В/дел, в - 2 В/дел.

Рис. 4.21 Температурные зависимости петель диэлектрического гистерезиса кристалла CBN30. Масштаб по оси X: 300 В/дел; по оси Y: а - 0,5 В/дел, б - 1 В/дел, в 2 В/дел.

Рис. 4.22. Температурные зависимости петель диэлектрического гистерезиса кристалла CBN28. Масштаб по оси X: 300 В/дел; по оси Y: а - 1 В/дел, б - 2 В/дел.

Таблица 4.1

Температуры максимума диэлектрической проницаемости для CBN разных составов.

Существование петель выше температуры максимума диэлектрической проницаемости характерно для сегнетоэлектриков-релаксоров [38], у которых в параэлектрической фазе сохраняются локальные полярные области [34-37]. С

другой стороны, поскольку измерения температурных зависимостей диэлектрической проницаемости не подтверждают наличие у исследуемых кристаллов CBN релаксорных свойств (Рис. 1.3 и 4.13), естественно предположить, что сохранение петель диэлектрического гистерезиса выше температуры фазового перехода, по всей видимости, означает существование кластеров с различным процентным содержанием ионов Са и имеющих различные локальные температуры Кюри. Таким образом, данный материал относится к сегнетоэлектрикам с размытым фазовым переходом [2], но не обладающих релаксорными свойствами [25]. Данный вывод коррелирует с теорией случайных полей [34-37], согласно которой распределение замещающих ионов в структуре типа тетрагональной вольфрамовой бронзы носит случайный характер. Случайное распределение, согласно [34], приводит к существованию в решетке кристалла случайных возмущений. Наличие в структуре кристалла CBN локальных полей, распределенных случайным образом, может являться причиной не только «затягивания» петель диэлектрического гистерезиса в параэлектрическую фазу, но и формированию неоднородного распределения поляризации в данной группе кристаллов вследствие внешних воздействий (и. 4.3).

4.4.2.