<<
>>

3.2 Влияние проводимости на нелинейные свойства сегнетоэлектрических композитов

Данный параграф посвящен исследованию нелинейных диэлектриче-

71

физико-химические свойства, но обладают одинаковыми температурами Кю­ри.

цаемость с увеличением х значительно возрастает и сильно зависит от частоты. На рисунке 3.2.1 представлены зависимости ( Г) для

на разных частотах, а также для сравнения при­водится зависимость ε'(T) для поликристаллического образца KDP.

2 К. Фазовый переход для KDP наблюдается при 123 К, а диэлектрическая проницаемость в максимуме достигает порядка 50 и в пределах IO1 -IO0Гц не зависит от частоты.

На рисунке 3.2.2 приведены результаты исследования полевой зависи- дования показали, что с увеличением х растет не только диэлектрическая проницаемость, но и её зависимость от поля.

73

происходит рост как линейной так и нелинейной части диэлек­трической проницаемости; фазовый переход размывается и на температур­ном ходепоявляется гистерезис.

термодинамически неравновесными открытыми системами с развитой сетью внутренних границ раздела и градиентов химических потенциалов между компонентами.

Эти явления обусловлены существованием ненасыщенного поля межатомных и межмолекулярных сил в поверхностных слоях на меж­фазной границе вследствие разного состава и строения соприкасающихся фаз, а также из-за отличия связей поверхностных атомов и молекул разных фаз [173]. Образование на межфазной границе двойного электрического слоя в результате эмиссии электронов или специфической эмиссии ионов, а также ориентации диполей в поле поверхностных сил приводит к появлению элек­трических поверхностных явлений: накоплению зарядов на границе раздела, поверхностной проводимости, поверхностного электрического потенциала и

др. Результатом этого влияния является энергетический барьер, определяю­щий физические процессы на границе фаз [174].

(KH2PO4)1√(Pbo.95Geo.o5Te)xнаходится в сегнетоэлектрическом состоянии, не­обходимо учитывать наличие спонтанной поляризации. В работе [175] при определении величины потенциального барьера на границе сегнетоэлектрик- металл спонтанная поляризация учтена в виде дополнительного слагаемого вида

где е - заряд электрона, Ps-спонтанная поляризация, εst- статическая ди­электрическая проницаемость, εz- высокочастотная (оптическая) проницае­мость, ε0- электрическая постоянная.

При наличии свободных носителей установление спонтанной поляри­зации в сегнетоэлектрике сопровождается накоплением компенсирующего заряда, который сводит энергию поля внутри и вне образца к минимуму. Ес­ли поляризация соседних зерен не параллельна, то неравный нулю скачок поляризации на границе между зернами порождает деполяризующие поля, которые в равновесном состоянии могут компенсироваться свободными за­рядами на границе раздела. При этом с изменением спонтанной поляризации вблизи температуры Кюри меняется не только действительная, но и мнимая часть диэлектрической проницаемости.

Вопрос о температурном гистерезисеє'( Т) для сегнетоэлектриков C размытым фазовым переходом второго рода неоднократно обсуждался в ли­тературе [143].

Наличие микронеоднородностей в композитах может приво­дить к нескольким причинам температурного гистерезиса: 1) образование механических напряжений и освобождение от них при последовательных циклах нагрева и охлаждения образцов; 2) появление внутренних электриче­ских полей дефектов на границах неоднородностей; 3) экранирование сво­бодными носителями зарядов поляризованных областей микрокристаллов. Для композитанаиболее вероятными являются

вторая и третья причины: появление внутренних электрических полей дефек­тов на границах неоднородностей и экранирование поляризованных областей микрокристаллов, которые в дальнейшем не участвуют в процессах перепо- ляризации. О наличии полярных групп выше T= 124 К свидетельствуют и наши результаты исследования коэффициента третьей гармоники (см. рис. 3.2.3). Температурный гистерезис диэлектрической проницаемости может быть обусловлен и другими причинами. Например, «затягиванием» сегнето­электрических доменов в параэлектрическую фазу вследствие закрепления доменных границ дефектами решетки.

3.3

<< | >>
Источник: Антонов Антон Анатольевич. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТОВ C ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И МАГНИТНЫМ УПОРЯДОЧЕНИЕМ МЕТОДОМ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Благовещенск - 2017. 2017

Еще по теме 3.2 Влияние проводимости на нелинейные свойства сегнетоэлектрических композитов:

  1. Влияние неоднородности и проводимости на свойства сегнетоэлектрических материалов
  2. Диэлектрические свойства сегнетоэлектрических композитов (KH2PO4)1.x/(Pb095Ge005T e)x
  3. 3.1 Нелинейные диэлектрические свойства композитных сегнетоэлектрических материалов
  4. Структурная неустойчивость и нелинейные свойства сегнетоэлектрических кристаллов
  5. Влияние носителей заряда на сегнетоэлектрические свойства кристаллов (обзор экспериментальных работ)
  6. Нелинейные эффекты в наноразмерных сегнетоэлектрических материалах
  7. Особенности проводимости сегнетоэлектрических кристаллов
  8. Экспериментальные результаты по исследованию нелинейных эффектов сегнетоэлектрических материалов
  9. Методика исследования сегнетоэлектрических материалов методом нелинейной диэлектрической спектроскопии
  10. Свойства неоднородных сегнетоэлектрических систем
  11. Особенности сегнетоэлектрических свойств наноматериалов