З.1. Температурные зависимости пиротока кристаллов SBN различного состава

Приведенные главе 1 (п. 1.1.) температурные зависимости диэлектрической проницаемости измерялись на образцах не подвергавшихся после выращивания воздействию электрического поля.

Для проведения пироэлектрических измерений образцы SBN поляризовались при комнатной температуре (кроме SBN 70) в поле 500 В/мм в сторону остаточной поляризации.

Температурные зависимости пироэлектрического коэффициента исследуемых кристаллов, полученные при воздействии модулированным тепловым потоком на сторону образца, соответствующую положительному 60

(+ P_s)и отрицательному (- P_s)концу вектора поляризации, представлены на рисунках 3.6 и 3.7 соответственно.

Рис. 3.1. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN26.

Рис. 3.2. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN35. Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + Ps(кривая 1) и - Ps(кривая 2).

Рис. 3.3. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN50.

Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + P_s(кривая 1) и

- Ps(кривая 2).

Рис. 3.4. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN61.

Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + Ps(кривая 1) и

- Ps(кривая 2).

Рис. 3.5. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN70.

Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + P_s(кривая 1) и

- Ps(кривая 2).

Рис 3.6. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN различного состава. Кривые 1 SBN70. 2 - SBN61, 3 - SBN50, 4 - SBN35 и 5 -

SBN26. Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + Р

Рис 3.7. Температурные зависимости пирокоэффициента кристаллов SBN различного состава. Кривые 1 SBN70, 2 - SBN61, 3 - SBN50, 4 - SBN35 и 5 - SBN26. Модулированный тепловой поток воздействует на сторону + P_s.

На рисунке 3.8 показано положение максимумов пироэлектрического коэффициента в зависимости от содержания стронция в кристалле. Интересно отметить, что данные значения хорошо апроксимируются линейной зависимостью, аналогичной зависимости положению температуры максимума диэлектрической восприимчивости кристаллов SBN от состава полученной на частоте 1 Гц (Рис.

Для всех исследуемых составов пироэлектрический отклик перестает наблюдаться при более высоких температурах, чем температура максимума пиротока. В тоже время, если исчезновение пироотклика у SBN 26, SBN35 и SBN 50 происходит в пределах 10 К выше температуры максимума пиротока,

то у SBN61 и SBN 70 пироотклик существует при температурах значительно выше (Рис.3.6 и 3.7). Обращает на себя внимание изменение направления поляризации в прогреваемом слое у образцов SBN61 (Рис. 3.4) и SBN70 (Рис. 3.5) на стороне, соответствующей + P_s.Об изменении направления поляризации в слое свидетельствовало изменение фазы пироотклика относительно опорного сигнала, на графиках температурной зависимости пирокоэффициента данный факт отражен изменением знака пирокоэффициента. В отличие от кристаллов ДТГС, у которых слой с инверсной поляризацией наблюдался на обеих сторонах образца, и его толщина растет в процессе прохождения фазового перехода [143], у кристаллов SBN61 и SBN70 слой с инверсной поляризацией возникает только на стороне, соответствующей + Ps.Толщина этого слоя с ростом температуры сохраняется постоянной.

Рис. 3.8 Положение максимумов пироэлектрического коэффициента в зависимости от содержания стронция в кристалле

Таким образом, кристаллы SBN50, SBN61 и SBN70, в отличие от SBN26 и SBN35, не возвращаются к исходному поляризованному состоянию после охлаждения из параэлектрической фазы. По всей видимости, это обусловлено наличием (в первом случае) и отсутствием (во втором случае) у образцов релаксорных свойств. В тоже время слой с инверсной поляризацией возникает в процесс нагрева только у образцов SBN61 и SBN70. Данный факт также можно связать с присутствием у этих материалов релаксорных свойств, не смотря на то, что у SBN50 подобного поведения пироотклика не наблюдается.

В связи с наблюдаемым различием в поведении пироотклика в процессе нагрева у кристаллов SBN обладающих и не обладающих релаксорными свойствами, представляет интерес сравнение поведения температурных зависимостей для этих образцов, измеренных при различных скоростях нагрева.

Для сравнительных исследований были выбраны материал SBN61, обладающий релаксорными свойствами, как наиболее перспективный и потому наиболее исследованный из всей линейки кристаллов SBN61 и SBN35 не являющийся релаксором.

В процессе исследований температурных зависимостей пирокоэффициента проведено несколько циклов нагрев - охлаждение с разными скоростями нагрева (0,5 К/мин; 1 К/мин; и 1,5 К/мин). Температурные зависимости пирокоэффициента представлены на рисунках 3.9 и 3.10 для образцов SBN35 и SBN61 соответственно. Измерение пирокоэффициента проводилось для сторон образца соответствующих как положительному (+ P_s) (Рис. 3.9 и 3.10, а), так и отрицательному (- Ps) (Рис. 3.9 и 3.10, б) концам вектора поляризации.

Рис. 3.9. Температурная зависимость пирокоэффициента кристалла SBN35 для стороны + P_s(а), - P_s(б). Кривые 1 нагрев со скоростью 0,5 К/мин; 2-1 К/мин; 3-1,5 К/мин.

Если исчезновение пироотклика у SBN35 происходит в пределах 10К выше температуры максимума пиротока (Рис. 3.9), то у SBN61 пироотклик существует при температурах значительно выше (Рис. 3.10). Обращает на себя внимание, что изменение направления поляризации в прогреваемом слое у образца SBN61 на стороне, соответствующей + Psимеет место при всех

скоростях нагрева, реализуемых в эксперименте. Об изменении направления поляризации в слое свидетельствовало изменение фазы пироотклика относительно опорного сигнала, на рис.3.10а данный факт отражен изменением знака пирокоэффициента. Толщина этого слоя с ростом температуры сохраняется постоянной.

Рис. 3.10. Температурная зависимость пирокоэффициента кристалла SBN61 для стороны + P_s(а), - P_s(б). Кривые 1 нагрев со скоростью 0,5 К/мин; 2-1 К/мин; 3-1,5 К/мин.

3.2.