Исследование доменной структуры и диэлектрических свойств релаксорной керамики PLZT X/65/35
Диссертация
Научная значимость работы определяется, во-первых, тем, что совокупность всех полученных экспериментальных результатов объяснена в рамках единого подхода, базирующегося на учете влияния неполярных нано-включений на перестройку доменной структуры в релаксорах. Во-вторых, в работе впервые предложен и апробирован оригинальный подход к анализу петель гистерезиса, основанный на изучении полевой… Читать ещё >
Список литературы
- Г. Л. Смоленский, Л. И. Аграновская, Диэлектрическая поляризация сложных композитов//ФТТ 1, 1429−1432, 1960.
- Г. А. Смоленский, В. А. Боков, В. А. Исунов, H.H. Крайник, P.E. Пасынков, А. И. Соколов, Н. К. Юшпн, Физика сегнетоэлсктрических явлений ПЛ.: Наука, 1985.
- Б.А. Струков, А. П. Лсвашок, Физические основы ссгнстоэлектрических явлений в кристаллах// М.: Наука, Физматлит, 1995.
- Г. Л. Смоленский, В. Л. Исупов, Сегнетоэлектрические свойства твердых растворов стапната бария в титанате бария IIЖТФ 24, 8, с. 1375−1386, 1954.
- Г. Л. Смоленский, Н. П. Тарутин, П. П. Грудцин, Сегнетоэлектрические свойства твердых растворов цирконата бария в титанате бария II ЖТФ 24, 9, с. 1584−1593, 1954.
- Г. Л. Смоленский, В. А. Исунов, Фазовые переходы в некоторых твердых растворах, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами II ДАН СССР XCVI, 1, с. 53−54, 1954.
- Г. Л. Смоленский, Сегнетоэлектрические фазовые переходы в твердых растворах со структурой типа перовскита, образующихся в некоторых бинарных системах И Журнал неорганической химии 1,6, с. 1402−1412, 1956.
- Г. А. Смоленский, Краткий обзор некоторых результатов исследования сегне-тоэлектриков за последние годы // Известия АН СССР сер. Физическая XXI, 2, с.233−263, 1957.
- В.Л. Исупов, К вопросу о причинах образования области кюри в некоторых ссгнстоэлектрических твердых растворах II ЖТФ XXVI, 9, с. 1912−1915, 1956.
- Г. А. Смоленский, В. Л. Исупов, А. И. Аграновская, С. П. Попов, Сегнетоэлек-трики с размытым фазовым переходом // ФТТ2, 11, с. 2906−2918, 1960.
- В.Л. Боков, И. Е. Мыльникова, Электрические и оптические свойства монокристаллов сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом // ФТТЪ, 3, с. 841−855, 1961.
- В.А. Исупов, К вопросу о причинах размытия фазового перехода и релаксационного характера диэлектрической поляризации в некоторых сегнетоэлектриках // ФТТ5. 1, с. 187−193, 1963.
- L.E. Cross, Relaxor Ferroelectrics: An Overview // Fcrroclectrics 151, pp. 305−320, 1994.
- Б.П. Ролов, В. Э. Юркевич, Физика размытых фазовых переходов // Издательство Ростовского университета, 1983.
- G. Smolensky, Ferroelectrics With Diffuse Transition // Fcrroclectrics 53, pp. 129 135,1984.
- A. Levstik, Z. Kutnjak, C. Filipic, R. Pire Glassy Freezing in Relaxor Ferroelectric Lead Magnesium Niobate // Physical Review D 57, 18, pp. 11 204−11 211, 1998.
- В.Л. Исунов, Сегиетоэлектрики с размытым фазовым переходом и дипольные стекла И Изв. An СССР сер. физ. 54, б, с. 1131−1134, 1990.
- W. Kleemann, F.J. Schafer, Diffuse Ferroelectric Phase Transition and Long Range Order of Delute KTaI. xNbx03// Phys. Rev. Let. 54, 18, pp. 2038−2041, 1985.
- О.А. Бунина, II.II. Захарченко, С. М. Емельянов, Фазовые переходы в системе Pb (MgI/3NbM)-PbTi03, И Изв. АН СССР сер. физ., 57, 3, с. 160−162, 1993.
- II.II. Крайник, В. А. Трепаков, Интегральное рассеяние света в магнопиобате свинца сегнетоэлектрике с размытым фазовым переходом // ФТТ2А, 11, с. 34 193 425, 1982.
- О.А. Бунина, И. Н. Захарченко, П. Н. Тимошш, С. М. Емельянов, В. П. Сахнепко, Промежуточные неупорядоченные фазы в разбавленном сегнетоэлектрике ВаТ!0.97^гоозОз: рентгенографические исследования // Кристаллография 42,3, с. 427−430, 1997.
- С.А. Грнднев Дипольные стекла // Соросовский образовательный журнал 8, с. 95−101, 1998.
- R. Blinc, R. Pirc, В. Zalar, A. Gregorovic, V. Bobnar, Relaxor Ferroelectrics: Coupled Pseudospin-Phonon Model and the Pressure Temperature Phase Diagram // Fcrrolectrics 299, pp. 1−9, 2004.
- Р.Ф.Мамип, Р. Блшш, Время задержки в низкотемпературной фазе релаксоров // ФТТА5, 5, с. 896−898, 2003.
- Г. И. Скапави, Я. М. Ксендзов, В. А. Тригубенко, В. Г. Прохватнлов, Релаксационная поляризация и потери в нссегнетоэлектрических диэлектриках с высокой диэлектрической ироиицаемостыо //ЖЭТФ 33, 2, с. 320−334, 1957.
- С.Б. Вахрушев, Б. Е. Квятковский, Р. С. Малышева, А. А. Набережиов, II.М. Окунева, Сверников П. П. Исследование рассеяния нейтронов на сегнетоф-луктуациях в сегнетоэлектриках с размытым фазовым переходом // Изв. АН СССР сер. физ. 51,12. с. 2142−2145, 1987.
- V.A. Isupov Phenomena at transformation from Sharp to Diffuse Ferroelectric Phase Transition // Fcrroclcctrics 143, 1−4 pp. 109−115, 1993.
- V.A. Isupov Diffuse Ferroelectric Phase Transitions and PLZT Ceramics // Fcrroclcctrics 131, pp. 41−48 1992.
- Б.11. Ролов, Влияние флуктуации состаЕШ на размытие сегнетоэлектрических фазовых переходов// ФТТ6, 7, с. 2128−2130, 1964.
- В.А. Исупов, К объяснению некоторых свойств сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом // Известия АН СССР сер. физическая 28, 4, с. 653−657, 1964.
- В.А. Исупов, Природа физических явлении в сегнеторелаксорах // ФТТ AS, 6, с. 1056−1060,2003.
- А.А. Bokov Recent Advances in Diffuse Ferroelectric Phase Transitions// Fcrroclcctrics 131, pp. 49−55, 1992.
- Е.Г. Фесенко, Семейство перовскита и сегнетоэлектричество // M.: Лтомю-дат, 1972.
- G. Burns, В.А. Scott, Index of Refraction in Dirty Displacive Ferroelectrics // Sol. State. Comm. 13, pp. 423−426, 1973.
- L.E. Cross, Relaxor Ferroelectrics // Fcrroclcctrics 76, pp. 241−267, 1987.
- Li Shaoping, J.A. Eastman, R.E. Nevvnham, L.E. Cross, Diffuse Phase Transition in Ferroelectrics with Mesoscopic Heterogeneity: Mean-Field Theory // Phys. Rev. В 55, 18, pp. 12 067−12 078, 1997.
- А.И. Бурханов, A.B. Шилышков, А. В. Сопит, А. Г. Лучашшов, Диэлектрические и электромеханические свойства сегнетокерамики (1-A:)PMN-A:PZT // ФТТ42. 5, с. 910−916, 2000.
- D. Viehland, M. Wuttig, L.E. Cross, The Glassy Behavior of Relaxor Ferroelectrics // Ferroelectric 120, pp. 71−77, 1991.
- D. Viehland, S.J. Li, S.J. Jang, L.E. Cross, Dipolar-Glass Model for Lead Magnesium Niobate if Phys. Rev. D 43,10, pp. 8316−8319, 1991.
- W. Kleeman, A. Klossner, Glassy and Domain States in Random Dipolar Sestems // Ferroelectrics 150, pp. 35−45, 1993.
- M.D. Glinchuk, V.A. Stephanovich Random Fields and Their Influence on the Phase Transitions in Disordered Ferroelectrics // J. of Phy.: Cond. Matter 6, 31, pp. 6317−6321, 1994.
- М.Д. Глинчук, E.A. Елисеев, В. А. Стефанович, Б. Хильчер, Описание сегнетоэлектрических фазовых переходов в твердых растворах релаксоров в рамках теории случайных полей // ФТТ43, 7, с. 1247−1254, 2001.
- M.D. Glinchuk, V.A. Stephanovich, Theory of the Nonlinear Susceptibility of Relaxor Ferroelectrics// J. of Phy: Cond. Matter 10, pp. 11 081−11 094, 1998.
- M.D. Glinchuk, R. Farhi, A Random Field Theory Based Model for Ferrolectric Re-Iaxors // J. ofPhys.: Cond. Matter 8, pp. 6985−6996, 1996.
- A.E. Glazounov, A.K. Tagantsev, A.J. Bell, Evidence for Domainc-Typc Dynamics in the Ergodik Phase of the PbMgI/3Nb2/303 Rclaxor Fcrroelectrics // Phys. Rev. В 53, 17, pp.11 281−11 284, 1996.
- A. Sternberg, A. Krumins. Transparent Ferroelectric Ceramics I. Composition, Structure and Requirements for Production // Electro-Optic and Photorefractive Materials, Springer-Vcrlag (Springer Proceedings in Physics 18), p.50−60, 1987.
- J.A. Little, P.C. Yao, II J. Amer. Ceram. Soc., 67, c. 29, 1984.
- Xu Yuhuan, Ferroelectric Materials and Their Applications // North-Holland, 1991.
- G.H. Haertling, Land C.E. II J. Am. Ceram. Soc. 54, /, 1971.
- В.Я. Шур, Г. Г. Ломакин, В. П. Ку. минов, Д. В. Пелетон, С. С. Велоглазов, С. В. Словиковский, И. Л. Соркип, Кинетика фрактальных кластеров при фазовых превращениях в релаксорной PLZT-керамике // ФТТА1, 3, с. 505−509, 1999.
- М. El. Marssi, R. Farhi, X. Dai, A. Morell, D. Viehland, A Raman Scattering Study of the Ferroelectric Ordering in Rhombohedral and Tetragonal La-modified Lead Zircon-ate Titanate Ceramics II J. Appl. Phys. 80, 2, p. 1079−1084, 1996.
- M. El. Marssi, R. Farhi, D. Viehland, A Polarized Raman Study of the Ralaxor and Ferroelectric States of La-modified Lead Zirconate Titanate Ceramics // J. Appl. Phys. 81, /, pp. 355−360, 1997.
- J.P. Wilde, R.E. Wilde, Rayleigh Scattering in Sr06iBa0.39Nb2O6, // J. Appl. Phys. 71, 7, pp. 418−421, 1992.
- P. Lehnen, W. Kleemann, Th. Woike, R. Pankrath, Ferroelectric Nanodomains in the Uniaxial Rclaxor System Sr06i. xBa0.39Nb2O6 :Cex3' // Phys. Rev. В 64, pp. 224 109−1 -224 109−5, 2001.
- B.M. IIщук, Э. А. Завадский, O.B. Преснякова Сосуществование фаз и размытые фазовые переходы и цирконате-титанатс свшща-лантана // ФТТ 26, с. 724−728, 1984.
- Marssi М. Е1, Farhi R. and Dellis J.-L., Glinchuk M.D., Seguin L., Viehland D., Ferroelectric and Glassy States in La-modified Lead Zirconate Titanate Ceramics: A General Picture II J.Appl.Phys. 83, 10, pp. 5371−5380, 1998.
- X. II. Dai, A. DiGiovanni, and D. Viehland, Dielectric Properties of Tetragonal Lantanum-modified Lead Zirconate Titanate Ceramics // J. Appl. Phys. 74, 5, pp. 33 993 405,1993.
- Z. Xu, X. H. Dai, J.-F. Li, D. Viehland, Coexistence of Incommensurate Anti-ferroelictric and Relaxorlike Ferroelectric Orderings in High Zr-content La-modified Lead Zirconate Titanate Ceramics II Appl. Phys. Lett. 68, 12, pp. 1628−1630, 1996.
- D. Viehland, X.II. Dai, J.F. Li, Z. Xu, Effects of Quenched Disorder on La-modified Lead Zirconate Titanate: Long- and Short-range Ordered Structurally Incommensurate Phases, and Glassy Polar Clusters // J. Appl. Phys. 84, /, pp. 458−471, 1998.
- J.-L. Dellis, M. E1 Marssi, P. Tilloloy, R. Farhi, D. Vichland, A Diclcctric Study of the X/65/35 Lanthanum-Modified Lead Zirconate-Titanate Series // Fcrroclcctrics 201, pp. 167−174, 1997.
- A. Kmniins, T. Shiosaki, S Koizumi, Spontaneous Transition Between Relaxor and Ferroelectric States in Lanthanum-Modified Lead Zirconate Titanate // Jpn. J. Appl. Phys. 33, pp. 4946−4951, 1994.
- M.D. Ivey and V.W. Bolie, Birefringent Light Scattering in PLZT Ceramics // IEEE Transaction on ultrasonic, fcrroclcctrics, andfrcqacncy control 38, 6, 1991.
- Qi Tan and D. Vichland, Alternating and Direct Current Field Effects on the Dielectric Response of La-Modified Lead Zirconate Titanate // J. Appl. Phys. 81, /, pp. 361−368, 1997.
- G. Schmidt, II. Arndt, G. Borchhardt, J. von Cieminski, T. Petzsche, K. Borman, A. Zirnite, V.A. Isupov, Induced Phase Transitions in Fcrroelectrics with Diffuse Phase Transition II Phys. Stat. Sol. 63, pp. 501−509, 1981.
- M. Knite, A. Kapenieks, A. Sternberg, Micromechanism of Electric Field Induced Phase Transition in PLZT Ceramics // Actual Phys. and Chem. Problems of Ferroelec-trics, 559, Univ. of Latvia, 1991.
- U. Bottger, A. Biermann, G. Arlt, Phase Transitions in PLZT Ceramics // Fcrroclcctrics 134, pp. 253−258, 1992.
- Qi Tan, D. Viehland, Ac-Field-Dependent Structure-Property Relationships in La-modified Lead Zirconate Titanate: Induced Relaxor Behavior and Domain Breakdown in Soft Fcrroclcctrics // Phys. Rev. В 53, 2/, pp. 14 103−14 111, 1996.
- R. Farhi, El Marssi, M. Dellis J.-L. and Picot J.-C., Morell A., On the Nature of the Glassy State in 9/65/35 PLZT Ceramics // Fcrroclcctrics 1G, pp. 99−106, 1996.
- K. Tsuzuki, Dielectric Properties and Related Domain Structures of Ages PLZT 8/65/35 II Jpn. J. Appl. Phys. 24, pp. 126−129, 1985.
- Qi Tan and D. Viehland, Grain Size Dependence of Relaxor Characteristics in La-Modified Lead Zirconate Titanate // Fcrroclcctrics 193, pp. 157−165, 1997.
- M. Лайнс, А. Гласс, Сегнетоэлектрики и родственные им материалы // Л/.: «Мир», 1981.
- Ф. Иона, Д. Ширане, Сегиетоэлектрические кристаллы // М.: Мир, 1965.
- T. Egami, S. Teslic, W. Dmowski, D. Vichland, S. Vakhrushev, Local Atomic Structure of Relaxor Ferroelectric Solids Determined by Pulsed Neutron and X-Ray Scattering // Fcrroclcctrics 199, pp. 103−113, 1997.
- X.I I. Dai, Z. Xu, D. Viehland, The Spontaneous Relaxor to Normal Ferroelectric Transformation in La-Modified Lead Zirconate Titanate // Phil. Mag. В 70, 1, pp. 33−48, 1994.
- L.A. Bursill, J.L. Peng, Chaotic States Observed in Strontium Barium Niobatc // Phil. Mag. B. 54, 2, pp. 157−170, 1986.
- Q.R.Yin, G.R.Li, U.R. Zcng, X.X.Liu, R. I leiderhoff, L.J. Balk, Ferroelectric Domain Structures in (Pb, La)(Zr, Ti)03 Ceramics Observed by Scanning Force Microscopy in Acoustic Mode II Appl. Phys. A 78, pp. 699−702, 2004.
- F. Bai, J.F.Li, D. Viehland, Domain Hierarchy in Annealed (001) Oriented Pb (Mgl/3Nb2/3)03 — x%PbTi03 Single Crystals II J. Appl. Phys. 85, 12, pp. 2313−2315, 2004.
- V. Ya. Shur and E. L. Rurnyantsev, Crystal Growth and Domain Structure Evolution // Fcrroclcctrics 142, pp. 1−7, 1993.
- Б.В. Селюк, Пространственный компенсирующий заряд и сегнетоэлектриках // Кристаллография 13, 3, с. 447−451, 1968.
- В.Я. Шур, Ю. А. Попов, II.B. Коровина, Связанное внутреннее поле в германа-те свинца// ФТТ 26, 3, с.781−786, 1984.
- V.Ya. Shur, Switching Kinetics in Normal and Relaxor Ferroelectrics: PZT Thin Films and PLZT Ceramics//Proc. 10th ISAF, Piscataway, NJ: IEEE, pp.233−240, 1996.
- Дж. Барфут, Дж. Тейлор, Полярные диелсктрики и их применения // М.: Мир, 1981.
- E. Fatuzzo, W.J. Merz, Ferroelcctricity II Amsterdam: North-IIolland Publishing Company, 1967.
- В.Я. Шур, Доменная структура одноосных сегнстоэлектриков и процессы экранирования // Диссертация на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук, сиециалыюсть 01.04.10, Свердловск, 1990.
- С. В. Sawyer and С. II. Tower, Rochelle Salt as a Dielectric II Phys. Rev. 35, 1, pp. 269−275, 1930.
- W.J. Merz, Domain Formation and Domain Wall Motions in Ferroelectric BaTi03 Single Crystals II Phys. Rev. 95, 3, pp. 690−698, 1954.
- A. II. Колмогоров, К статистической теории кристаллизации металлов // Изв. АН СССР, сер. vaT., 3, с. 355−359, 1937.
- Y. Ishibashi, Y. Takagi, Note on Ferroelectric Domain Switching // J. Phys. Soc. Jap. 31,2, pp. 506−510, 1971.
- V. Ya. Shur, E. L. Rurnyantsev, and S. D. Makarov, Kinetics of Phase Transformations in Real Finite Systems: Application to Switching in Ferroelectrics II J. Appl. Phys., 84, /, pp. 445−451, 1998.
- В.Я. Шур, ЕЛ. Румянцев, С. Д. Макаров, Кинетика переключения поляризации в сегнетоэлектриках конечных размеров// ФТТ 37, с. 1687−1692, 1995.
- V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, S.D. Makarov, A.L. Subbotin and V.V. Volcgov, Transient Current During Switching in Increasing Electric Field as a Basis for a New Testing Method // IntegratedFerroclectrics 10, pp. 223−230, 1995.
- F. Preisach, Uber die Magnetische Nachwirkung // Z. Phys. 94, pp. 277, 1935.
- C.B. Вонсовский, Я. С. Шур. Ферромагнетизм // M. ОГПЗ ГосТехИздателъство, 1948.
- G. Berlotti, V. Basso, and G. Durin, Random Free Energy Model for the Description of Hysteresis II J. Appl. Phys. 79, 8, pp. 5764−5766, 1996.
- A.B. Тур UK, Экспериментальное исследование статистического распределения доменов в сегнетоэлектрнке// ФТТ5,10, с.2922−2925, 1963.
- А.Т. Bartic, D.J. Wouters, I I.E. Maes, J.T. Rickcs, and R.M. Waser, PreisachModel for the Simulation of Ferroelectric Capacitors // J. Appl. Phys. 89, 6, pp. 3420−3425, 2001.
- G. Robert, D. Damjanovic, N. Setter, Preisach Distribution Function Approach To Piezoelectric Nonlinearity and Hysteresis II J. Appl. Phys., 90, 5, pp. 2459−2464, 2001.
- Р.Ф. Мамин, К теории фазовых переходов в редакторах // ФТТ 43, 7, с. 12 621 267,2001.
- V.Ya. Shur, Kinetics of Polarization Reversal in Normal and Rclaxor Ferroclectrics: Relaxation Effects, Phase Transitions// Phase Transitions 65, pp. 49−72, 1998.
- V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, Kinetics of Ferroelectric Domain Structure: Retardation Effects II Ferroclectrics 191, pp.319−333, 1997.
- V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, E.V. Nikolaeva, E. L Shishkin Formation and Evolution of Charged Domain Walls in Congruent Lithium Niobate II Appl. Phys. Letters 77, 22, pp.3636−3638, 2000.
- V.Ya. Shur, A.L. Gruverman, V.V. Letuchev, E.L. Rumyantsev, A.L. Subbotin Domain Structure of Lead Germanate, Ferroclectrics II Ferroclectrics 98, pp.29−49, 1989.
- P.V. Lambeck, G.II. Jonkcr, The Nature of Domain Stabilization in Ferroelectric Perovskites И J. Phys. Client. Solids 47, 5, pp. 453−461, 1986.
- V.Ya. Shur, I.S. Baturin, E.I. Shishkin, M.V. Belousova, New Approach to Analysis of the Switching Current Data, Recorded During Conventional Hysteresis Measurements И Integrated Ferroclectrics 53, pp. 379−390, 2003.
- В.Я. Шур, Г. Г. Ломакин, В. П. Кумиион, Д. В. Пелегов, С. С. Белоглазов, C.B. Словиковский, ИЛ. Соркин, Кинетика фрактальных кластеров при фазовых превращениях в релаксорной PLZT керамике// ФТТ41, 3, с. 505−509 1999.
- Е. Федер, Фракталы II Изд. Мир, Москва, 1991.