Активационный анализ температурной зависимости диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для сегнетоэлектриков цирконат-титанат свинца и титанат бария установлена экспоненциальная зависимость диэлектрической проницаемости от температуры при условии выполнения закона Кюри — Вейсса. Определены температуры равенства значений диэлектрических проницаемостей сегнетоэлектрика для активационных процессов, обусловленных взаимодействием доменных стенок с точечными дефектами, а также соответствующие им энергии активации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Кузенко

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Научно-исследовательский институт «Реактивэлектрон»

Автор, ответственный за переписку.
Email: danil.kuzenko.84@yandex.ru
Россия, Донецк

Список литературы

  1. Cмоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А. и др. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Л.: Наука, 1971. 476 с.
  2. Uchino K. Ferroelectric devices. Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group, 2009. 347 p.
  3. Cидоркин А.С. Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах. М.: Физматлит, 2000. 240 с.
  4. Tagantsev A.K., Cross L.E., Fousek J. Domains in ferroic crystals and thin films. NY: Springer-Verlag, 2010. 821 p.
  5. Gridnev S.A., Popov I.I. // Ferroelectrics. 2020. V. 561. No. 1. P. 127.
  6. Andryushin K.P., Andryushina I.N., Shilkina L.A., Reznichenko L.A. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 2057. Art. No. 012060.
  7. Аль Джаафари Ф.Д., Коротков Л.Н., Толстых Н.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 9. С. 1262; Al Jaafari F.M.D., Korotkov L.N., Tolstykh N.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 9. P. 1302.
  8. Стукова Е.В., Королева Е.Ю., Барышников С.В., Сахненко А.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 9. С. 1272; Stukova E.V., Koroleva E.Yu., Baryshnikov S.V., Sakhnenko A.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 9. P. 1082.
  9. Мараховский М.А., Панич А.А., Таланов М.В., Мараховский В.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 11. С. 1667; Marakhovskiy M.A., Panich A.A., Talanov M.V., Marakhovskiy V.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 11. P. 1419.
  10. Скрылев А.В., Бурханов А.И., Акбаева Г.М., Панич А.Е. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82. № 3. С. 372; Skrylev A.V., Burkhanov A.I., Akbaeva G.M., Panich A.E. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2018. V. 82. No. 3. P. 325.
  11. Ishibashi Y., Iwata M. // J. Phys. Soc. Japan. 2020. V. 89. Art. No. 014705.
  12. Samanta A., Yadav S., Gu Z. et al. // Adv. Mater. 2022. V. 34. Art. No. 2106021.
  13. Lee D., Xu H., Dierolf V. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. Art. No. 014104.
  14. Cheng B.L., Gabbay M., Maglione M., Fantozzi G. // J. Electroceram. 2003. V. 10. P. 5.
  15. Kim W.-H., Yoon S.M., Son J.Y. // Mater. Lett. 2014. V. 124. P. 47.
  16. Li X.Y., Yang Q., Cao J.X. et al. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. No. 5. P. 3091.
  17. Lee S.J., Moon S.E., Kim W.J., Kim E.K. // Integr. Ferroelectr. 2001. V. 37. P. 225.
  18. Kuzenko D.V. // J. Adv. Dielectrics. 2022. V. 12. No 3. Art. No. 2250010.
  19. Кузенко Д.В. // Вестник ДонНУ. Сер. А. Естеств. науки. 2022. № 4. C. 15.
  20. Emelyanov A.Yu., Pertsev N.A., Hoffmann-Eifert S. et al. // J. Electroceram. 2002. V. 9. P. 5.
  21. Jonker G.H. // Mat. Res. Bull. 1983. V. 18. P. 301.
  22. Viehland D., Jang S.J., Cross L.E., Wuttig M. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. No. 13. P. 8003.
  23. Wang B., Woo C.H. // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. No. 4. Art. No. 044114.
  24. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Мир, 1974. С. 71.
  25. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981. С. 281, С. 296.
  26. Приседский В.В. Нестехиометрические сегнетоэлектрики АIIBIVO3. Донецк: Изд-во «Ноулидж», 2011. С. 184.
  27. Гумарова И.И., Мамин Р.Ф. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 4. С. 550; Gumarova I.I., Mamin R.F. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 4. P. 477.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимости логарифма диэлектрической проницаемости от обратной температуры для сегнетоэлектрических образцов Pb(Zr,Ti)O3 (а) и BaTiO3 (б) ниже точки Кюри. 1 ‒ Pb(Zr0.51Ti0.49)O3, 2 ‒ Pb(Zr0.45Ti0.55)O3, 3 ‒ Pb(Zr0.60Ti0.40)O3, 4 ‒ BaTiO3 (керамика), 5 ‒ BaTiO3 (монокристалл, вдоль оси c).

Скачать (91KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости коэффициента a уравнения (15) (в логарифмическом масштабе) от энергии активации U для образцов Pb(Zr,Ti)O3 (а) и BaTiO3 (б) в случае активационных процессов, происходящих ниже точки Кюри. 1 ‒ Pb(Zr0.51Ti0.49)O3, 2 ‒ Pb(Zr0.45Ti0.55)O3, 3 ‒ Pb(Zr0.60Ti0.40)O3, 4 ‒ BaTiO3 (керамика), 5 ‒ BaTiO3 (монокристалл, вдоль оси c).

Скачать (42KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости для керамики BaTiO3, определенные из уравнения (15) с одним активационным процессом и энергией активации Ui. 1 ‒ U1 = 0.0068 эВ, 2 ‒ U2 = 0.1427 эВ, 3 ‒ U3 = 2.0734 эВ, где (а) ‒ коэффициент ai определен экспериментально; (б) ‒ коэффициент ai определен аппроксимацией экспериментальных значений.

Скачать (102KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости для монокристалла BaTiO3 (вдоль оси c), определенные из уравнения (15) с одним активационным процессом и энергией активации Ui: 1 ‒ U1 = 0.0662 эВ, 2 ‒ U2 = 0.3432 эВ, 3 ‒ U3 = 4.8271 эВ, где (а) ‒ коэффициент ai определен экспериментально; (б) ‒ коэффициент ai определен аппроксимацией экспериментальных значений.

Скачать (97KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024