Диэлектрическая релаксация и размытые фазовые переходы в твердом растворе PMN-PZT тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Цоцорин, Андрей Николаевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ
1999 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Диэлектрическая релаксация и размытые фазовые переходы в твердом растворе PMN-PZT»
 
Автореферат диссертации на тему "Диэлектрическая релаксация и размытые фазовые переходы в твердом растворе PMN-PZT"



"а правах рукописи

ЦОЦОРИН Андрей Николаевич

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЛАКСАЦИЯ И РАЗМЫТЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ТВЕРДОМ РАСТВОРЕ РМЫ-Р2Т

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ВОРОНЕЖ-1999

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела Воронежского государственного технического университета

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ доктор физико-математических наук, профессор С. А. Гриднев

Доктор физико-математических наук, профессор A.C. Сидоркин

Кандидат физико-математических наук В.В. Горбатенко

Ведущая организация

Ростовский-на-Дону государственный педагогический университет

Защита диссертации состоится 2.5 января 2000 года в 14 на заседании диссертационного Совета Д 063.81.01 при Воронежском государственном техническом университете (394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14, конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан 2.'Л декабря 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

е>з%з,зу/, £ ог

B3ZS, 3Sу, зоз

Горлов М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Начиная с первых работ Г.А. Смоленского и В.А. Исупова, открывших в 1952-1954 гг. новый вид сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом (релаксоры), эти материалы интенсивно изучаются как экспериментально, так и теоретически. Уникальные физические свойства релаксоров, а также разнообразные применения в современной технике являются причиной такого к ним интереса и делают их, с одной стороны, интереснейшими объектами для фундаментальных научных исследований, а с другой -перспективными материалами для практических разработок.

Существенной особенностью сегнетоэлектрических релаксоров как разу-порядоченных материалов является проявление стеклодипольных свойств, наличие нанодомеиной, кластерной и микродоменной структур, которые оказывают сильное влияние на диэлектрические, электрические, акустические, электромеханические и др. свойства релаксоров, а также приводят к появлению новых эффектов.

Исследованию различных физических свойств релаксоров посвящено большое количество работ многих авторов. Однако явления, происходящие в этих неупорядоченных структурно неустойчивых объектах, оказались настолько сложными, что до сих пор остается открытым вопрос о природе релаксоров, о влиянии беспорядка на фазовые переходы в сегнетоэлектриках, о замораживании случайных полей и проч., совершенно недостаточно информации, касающейся кристаллической структуры и динамики дефектов в этих веществах.

В связи с этим исследование влияния динамики домепных границ, нано-масштабных полярных областей, зародышей новой фазы и полярных кластеров на свойства релаксоров на основе магнониобата свинца методом диэлектрической спектроскопии является актуальной физической задачей.

Тематика настоящей работы соответствует «Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований», утвержденных Президиумом РАН (раздел 1.2. - «Физика конденсированных состояний вещества», подраздел 1.2.4. — «Мезоскопические явления»), а работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре физики твердого тела Воронежского государственного технического университета по госбюджетной теме НИР № ГБ. 96. 26: "Синтез, структура и свойства перспективных материалов электроники и вычислительной техники", а также грантам РФФИ № 94-02-06591 и №98-0216055.

Цель работы. Целью настоящей работы было экспериментальное исследование диэлектрических и электромеханических характеристик керамического твердого раствора (¡-x)PbMg|/зNb2/зOr~xPbZro,5)Tio,^^0) (РМЫ~Р2Т) с х — 0,055 0,305 в области размытых фазовых переходов при различных внешних воздействиях и объяснение обнаруженных явлений и эффектов.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

— провести сравнительное исследование температурных зависимостей диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь в твердом растворе РМИ—Р2Т с разным содержанием компонентов и установить взаимную связь между степенью размытия фазового перехода и размером полярных областей;

— изучить влияние состава на особенности проявления дисперсии диэлектрической проницаемости в области размытых фазовых переходов;

— разработать физическую модель диэлектрического отклика релаксора и провести компьютерное моделирование дисперсии с,

— изучить влияние внешнего постоянного электрического поля на температурную зависимость диэлектрической проницаемости и реверсивную нелинейность в образцах разного состава;

— изучить электрострикционную деформацию в зависимости от состава твердого раствора и температуры для выяснения природы этого эффекта и возможностей практического применения.

Объект исследований. В качестве объекта исследований был выбран керамический таердый раствор (1-х)РМИ~хР2Т, относящийся к семейству оксидных сегнетоэлектриков со структурой сложного перовскита, в котором х изменялась от 0,055 до 0,305. Выбор таких материалов был обусловлен следующими причинами. Во-первых, одна из краевых компонент твердого раствора, РМЫ, является модельным и хорошо изученным релаксором, а вторая — относится к сегнетоэлекфикам, претерпевающим обычный сегнетоэлектрический фазовый переход, что позволяет посредством изменения концентрации компонентов обнаружить и изучить переход от релаксора к обычному сегнетоэлектрику. Во-вторых, твердый раствор РМИ—Р2Т можно получать по хорошо отработанной технологии в виде массивных образцов с воспроизводимыми свойствами и необходимого для исследований состава. В-третьих, оба краевых состава выбранной системы хорошо изучены. Это, несомненно, облегчит интерпретацию полученных в работе результатов и их сопоставление с данными других авторов.

Научная новизна. Основные результаты экспериментальных исследований твердого раствора (1-к)Р]Ш-хРЕТ в области размытого фазового перехода получены автором впервые и заключаются в следующем:

1. Экспериментально определена зависимость размеров полярных областей и областей Кенцига от степени размытия фазового перехода в образцах разного состава, согласующаяся с выводами термодинамической теории.

2. На основании результатов исследования дисперсии диэлектрической проницаемости и ДТА были выделены составы, относящиеся к релаксорам, и составы, относящиеся к обычным сегнетоэлектрикам, и было определено положение МФГ.

3. Обнаружена особенность в температурном ходе коэффициента диэлектрической нелинейности р вблизи температуры Тур предполагаемого перехода в состояние дипольного стекла состава с х = 0,055, что свидетельствует в пользу стеклодипольного поведения.

4. Проведен термодинамический анализ влияния постоянного электрического поля на диэлектрическую проницаемость в керамическом твердом растворе, объяснивший полученные экспериментальные результаты.

5. Обнаружен и исследован эффект гигантской электрострикции в окрестности морфотропной фазовой границы в изученной системе твердых растворов.

Практическая значимость. Полученные в работе результаты и установленные закономерности изменения диэлектрического отклика на внешнее воздействие в зависимости от состава твердого раствора (1-х)РЪМ%мзЫЬ2/зОз -xPbZro.s3Tio.47O3 позволяют существенно пополнить имеющуюся информацию о процессах диэлектрической релаксации в материалах, обладающих релаксор-ным поведением, что будет полезно сотрудникам лабораторий и научных центров, занимающихся исследованиями сегнетоэлектрических релаксоров и соединений с размытым фазовым переходом. Полученные в работе результаты и установленные закономерности изменения элеюрострикционных коэффициентов в зависимости от состава твердого раствора (1-х)РЬМ^ц^Ь2/зОз -хРЪ2гп 33Т10.4тО} и температуры могут быть использованы в устройствах и приборах электронной техники для создания регулируемых и управляемых микроперемещений. На основе проведенных в работе исследований подана заявка на патент на новый электрострикционный керамический материал.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Экспериментальное определение положения морфотропной фазовой границы в твердом растворе РМЫ—Ри.

2. Особенность в поведении коэффициента диэлектрической нелинейности вблизи температуры Фогеля-Фулчера в составах, близких к РМИ.

3. Разработка модели релаксац: й поляризации и компьютерное моделирование диэлектрической дисперсии в твердом растворе РМН—РХТ.

4. Эффект уменьшения объема полярных областей при увеличении степени размытия фазового перехода.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 10 Международных, Европейских, Всероссийских и других конференциях: XX Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 1999), XV Всероссийской конференции по физике сегне-тоэлектриков (Ростов-на-Дону, 1999), 2 Всероссийском семинаре «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении» (Воронеж, 1999), 9 Европейской конференции по сегнетоэлектричеству (Прага, Чешская Республика, 1999), Международной конференции "Инновационные материалы" (Вашингтон, США, 1998), 8 Международной конференции "Сегнетоэлектрики и полупроводники" (Ростов-на-Дону, 1998), 2 Международном семинаре "Сегнетоэлектрические релаксоры" (Дубна, 1998), Всероссийской научно-практической конференции "Охрана-97" (Воронеж, 1997), Региональной конференции "Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона" (Воронеж, 1996), Региональной конференции "Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона" (Воронеж, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовало 14 работ в виде статей и тезисов докладов, перечень которых приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора. Все экспериментальные исследования, написание статей я подготовка докладов на конференции автором были выполнены самостоятельно. Определение направления исследований, формулирование задач работы и обсуждение результатов экспериментов осуществлялись совместно с научным руководителем проф. Гридневым С.А. Соавторы публикаций Рогова С.П. и Лучанинов А.Г. принимали участие в получении и аттестации керамических образцов, а Ходоров А. А. - в компьютерном моделировании.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, перечня основных результатов и выводов, списка цитированной литературы из 124 наименований, приложения и содержит 131 страницу машинописного текста, 45 рисунков и 5 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и поставлены задачи исследования, определен объект исследований, показана научная новизна полученных результатов, их практическая и научная значимость. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы, публикациях, личном вкладе автора, структуре и объеме диссертации.

В первой главе сделан краткий литературный обзор по теме диссертации. В первом разделе этой главы рассмотрены основные свойства сегнетоэлектри-ков с размытым фазовым переходом (РФП), входящих в группу релаксоров. Показано отличие в поведении диэлектрических и поляризационных свойств релаксоров и обычных сегнетоэлектриков, а также выделен набор свойств, присущих как релаксорам, так и дипольным стеклам, и служащим основанием для обсуждения стеклоподобного поведения сегнетоэлектриков с РФП. Во втором разделе представлены имеющиеся в литературе основные данные о структуре и свойствах краевых компонент, изученного в настоящей работе твердого раствора РМИ—РТТ, в котором магнониобат свинца (РМЫ) обладает типичными для релаксоров физическими свойствами, а цирконат-титанат свинца (Р2Т), относится к обычным сегнетоэлектрикам, имеющих четкий фазовый переход (ФП). В третьем разделе проведен анализ наиболее известных теоретических моделей, описывающих сегнетоэлектрические релаксоры: флуктуации состава, композиционного упорядочения, суперпараэлектрическая модель, модели дипольного стекла, случайных полей и др. В четвертом разделе приведены примеры практических применений сегнетоэлектрических релаксоров в приборах и устройствах электронной и вычислительной техники. В пятом разделе, исходя из анализа литературных данных, сделано заключение о том, что целый ряд вопросов в изучении диэлектрического отклика релаксоров остается нерешенным, что делает весьма актуальным проведение новых исследований релаксоров и сформулированы основные задачи исследований.

Во второй главе дается описание керамической технологии получения образцов для проведения исследований и способов их аттестации. Рассмотрены блок-схемы и дано краткое описание установок для исследования температур-

но-частотных зависимостей комплексной диэлектрической проницаемости и электросопротивления на частотах от 10 Гц до 1 МГц, изучения реверсивной нелинейности в постоянном электрическом поле до 15 kB/см. Приведено также описание установки для измерения электрострикционной деформации с чувствительностью порядка нескольких ангстрем и блок-схемы устройства для проведения дифференциального термического анализа.

В третьей главе приведены результаты исследования диэлектрических свойств твердого раствора (l-x)PMN-xPZT в интервале концентраций х от 0,055 до 0,305 на частотах измерительного поля от 40 Гц до 1 МГц в области размытых фазовых переходов, а также результаты компьютерного моделирования дисперсии действительной части диэлектрической проницаемости для состава 0,945PMN-0,055PZT.

Анализ зависимостей е'(Т) и tgS(T) показал, что пики на кривых е'(Т) и tgö ff) последовательно трансформируются от широкого (размытого) к более острому пику, т.е. происходит постепенное размытие ФП (рис. 1). При этом температура максимума е смещается вверх по температурной шкале со средней скоростью dTJdx а 4,2 'С/мол. Как и для других сегнетоэлектриков с РФП температурные зависимости е вблизи максимума достаточно хорошо описываются выражением

1 1 {т-тт)2

- - + ~—(!)

Е ~С» Ст 2ст°2

где диэлектрическая проницаемость, обусловленная упругой электронной и ионной поляризацией, ^„ — максимальное значение е в Тт, а~ параметр, характеризующий размытие ФП.

Оценки сгпо формуле (1) показали, что при увеличении в твердом растворе содержания Р2Т происходит последовательное уменьшение степени размытия ФП, что, по-видимому, связано с более упорядоченным распределением ионов 2г и Л и ионов Mg и М> в октаэдрических узлах решетки. Согласно модели Исулова В. А. и термодинамического расчета Ролова Б.Н. уменьшение а должно сопровождаться увеличением объема критического зародыша новой фазы (объем Кенцига) и размера полярных областей (ПО) в условиях РФП. Эту взаимосвязь нетрудно получить из выражения (1) для случая распределения микрообластей кристалла по локальным температурам Кюри, в котором а7 =угх(1-х)/п, где у— скорость изменения температуры Кюри при изменении концентрации компонентов, х — концентрация PZT, п - число элементарных ячеек в критическом зародыше. Зависимость п от состава керамики, рассчитан-

О. к

пая на основе экспериментальных данных, подтверждает предположение о связи степени размытия ФП с критическим объемом зародыша. При этом число элементарных ячеек в объеме ПО согласно сделанным оценкам составляет величину порядка двух десятков, что находится в хорошем; соответствии с литературными данными о существовании в релаксорах нанодоменов.

Наличие в области РФП специфического низкочастотного механизма диэлектрических потерь позволило другим способом сделать оценку размера областей Кенцига в разных по составу образцах твердого раствора. В этом механизме предполагается, что образование новой фазы происходит путем разрастания зародышей закритического размера. Движение межфазных границ через систему стопоров приводит к диэлектрическим потерям вблизи РФП 1-го рода:

2/ЗАР^ В

(2)

Рис. 1. Температурные зависимости £ и tg5 в твердом растворе (1-х)РМИ-хРХТ: х = 0,305 (1), 0,20 (2), 0,14 (3), 0,11 (4), 0,07 (5) и 0,055 (6). На вставке - зависимость параметра размытия а от содержания Р2Т в твердом растворе.

* кТ^АТ' где tgS„юx - максимальное значение потерь на кривой ^5(Т)\ Тт -температура пика tg¿r, р - эффективный объем критического зародыша;; ¿И3; - величина скачка спонтанной поляризации при ФП; В - скорость нагрева при измерении температурной зависимости к= 1,38-1 а13 Дж-К' - постоянная Больцмана; с - значение ди-

электрической

проницаемости

при Тт; еа-8,854-1(У'2 Ф-м1 - элек-

трическая постоянная; ЛТ - полуширина пика Использовав экспериментальные значения величин, входящих в выражение (2), была сделана оценка размеров объема критического зародыша

в зависимости от содержания Р2Т в твердом растворе, которые лежат в пределах от 5 до 11 -1013 м3. Причем объем возникающих полярных областей уменьшается по мере увеличения размытия ФП, что подтверждает выводы, сделанные на основе термодинамического рассмотрения.

В экспериментах по ДТА термоЭДС регистрировалась только в составах с а ¿0,14, а в составах с х <0,11 не обнаружено скрытой теплоты перехода в пределах погрешности измерений. Это дало основание считать, что в изученном твердом растворе при концентрациях 0,11 ¿х <0,14 имеет место морфотроп-ный фазовый переход из псевдокубической в ромбоэдрическую фазу, разделяющий составы, которые являются релаксорами, от составов, в которых реализуется макроскопический ФП. С этим выводом согласуются результаты оценок объемов полярных областей, которые для х < 0,11 оказались близкими к размерам нанодоменов в релаксорах, а для х> 0,14 — к размерам областей Кен-цига в сегнетоэлектриках с четким ФП. Выше температуры максимума с на 100-150 начинает выполняться закон Юори-Вейсса, из которого были определены константа Кюри-Вейсса (С*.) и температура Кюри-Вейсса (Гс). Интересным представляется тот факт, что в области концентраций 0,055-0,11 наблюдается незначительный рост С№ и Тс при увеличении х, в то время как при увеличении х от 0,11 до 0,305 наблюдается очень заметный рост С„ и Тс, что может служить свидетельством в пользу существования МФГ в области концентраций 0,11-0,14, разделяющей два вида сегпетоэлектриков.

Рис. 2. Температурные зависимости с'для твердого раствора (1-\)РМЫ-хР2Т с х-0,055 (а) и 0,305 (б) при различных частотах измерительного поля.

Измерения температурных зависимостей в' и е" на частотах от 40 Гц до 1 МГц обнаружили явно выраженную дисперсию релаксационного типа. Для всех составов наблюдается смещение температур максимумов е'н е" в сторону более высоких температур при увеличении частоты измерительного поля, что свидетельствует о термоактивированной природе релаксации поляризации. Температурная зависимость времени релаксации достаточно хорошо аппроксимируется эмпирическим уравнением Фогеля-Фулчера

Е„

т = г0 ехр

(3)

где То — предэкспоненциальный множитель, Еа — энергия активации релаксационного процесса, Тур - температура Фогеля-Фулчера. Для материалов с д:=0,055; 0,07; 0,11 были получены следующие значения параметров: т0=4,2-1(Г'2, 4,0-10'12, 4,1 -10 й с; Еа=0,044, 0,051, 0,055 эВ и Ггг= -43, -20, О V, соответственно. Отметим, что параметры, полученные для состава с х=0,055, довольно близки по величине с известными в литературе для РМЫ. Дисперсия е* в диапазоне используемых в эксперименте частот характеризуется широким спектром времен релаксации г. Об этом свидетельствует анализ диэлектрической дисперсии с использованием соотношения Коул-Коула для материалов с

размытым релаксационным спек-

е, ю

7

тром £* = £'- 1£" = £„ +

1 + (¡сот)

-50

-10

30

70

т,°с

Рис. 3. Экспериментальные (•) и вычисленные ( ) зависимости е'(Г) для состава 0,945РМЫ-0,055Р2Т на частотах 1 кГц к I МГц.

где £ст и — низкочастотный и высокочастотный пределы е в области дисперсии, а - параметр распределения времен релаксации.

Методом диаграмм Коул-Коула установлено, что для состава с х~0,055 спектр времен релаксации существенно расширяется при понижении температуры, причем в интервале частот от 40 Гц до 1 МГц имеет место почти равномерное (плоское) распределение времени релаксации. Пара-

метр а, характеризующий распределение релаксаторов по частотам, для состава с х=0,055 при понижении температуры выходит на насыщение вблизи 7У/., в то время как для состава с х=0,305 он проходит через максимум в окрестности точки Кюри. Такое различие в характере изменения параметра а может быть доказательством того, что состав с х=0,055 обладает стеклоподобными свойствами, а состав с х=0,305 принадлежит к числу обычных сегнетоэлектриков с РФП.

Для описания диэлектрической дисперсии в релаксорных составах изученного твердого раствора было проведено компьютерное моделирование спектра с'(Г, со) для состава с х=0,055. В основу положена модель релаксационной поляризации дебаевского типа, в которой использовалась зависимость €ст(Т), полученная из диаграмм Коул-Коула для этого состава, а ех полагалась независящей от температуры. Для расчетов е'(Т,а>) было выбрано равномерное распределение релаксаторов в интервале частот дисперсии е\ которое является достаточно хорошим приближением задачи о нормальном распределении (гаус-совский "колокол" аппроксимируется прямоугольником). Как видно из Рис. 3, получено хорошее качественное согласие рассчитанных кривых с'(Т) с экспериментальными зависимостями.

В четвертой главе изучено влияние постоянного электрического поля на комплексную диэлектрическую проницаемость твёрдого раствора РМЫ-Р2Т в области РФП. Для всех составов приложенное к образцу постоянное электрическое поле напряженностью до 15 кВ/см приводило к уменьшению диэлектрической проницаемости по квадратичному закону, предсказываемому термодинамическим рассмотрением.

еЛТ)-еш(Т) = -ЪрЕ1{Т)£]Е\ (5)

где ее - величина е в приложенном электрическом поле, ест - статическая е в отсутствие поля, Е — величина приложенного поля, /? — термодинамический коэффициент. Полученное хорошее согласие экспериментальных результатов с формулой (5) позволяют заключить, что в изученных материалах диэлектрическая нелинейность в постоянном электрическом поле в основном обусловлена насыщением индуцированной поляризации в сильном электрическом поле, а коэффициент р может быть взят в качестве меры такой нелинейности.

Из сравнения кривых г (Т), снятых при различных значениях поля, приложенного к образцу (рис. 4), было установлено, что с ростом напряженности электрического поля происходит смещение пика е (Г) в сторону более высоких температур для составов с х = 0,14-0,305, характерное для сегнето-

11

электрических материалов, в которых внешнее электрическое поле индуцирует сег-нетоэлектрическую фазу при Т > Тт. Для составов с х<0,11 смещение Тт под действием поля не наблюдалось, как и в других релаксорах и, в частности, в чистом PMN. Такое различие в диэлектрическом отклике может быть еще одним свидетельством того, что на концентрацию х¿0,11 приходится положение МФГ, разделяющей изученный твердый раствор на ре-лаксоры и обычные сег-нетоэлектрики. Для состава с х=0,055 была получена температурная зависимость коэффициента ß (см. вставку к рис. 4, б). Видно, что коэффициент ß увеличивается при переходе в

неэргодическое состояние. Экстраполируя точку излома кривой ß(T) до пересечения с осью температур получаем значение температуры Т — -45 £С, близкое к температуре Тур. Такое совпадение температур с учетом полученных результатов по дисперсии диэлектрической проницаемости может служить основанием для предположения, что в составе с х = 0,055 реализуется стеклоподобное состояние.

В пятой главе проведены исследования электрострикциониых свойств твёрдого раствора PMN-PZT в постоянном электрическом поле до 2 kB/см в

-50 О

т,°с

Рис. 4. Зависимости е (Г) в различных постоянных электрических полях для керамического твёрдого раствора (1-х)РШ-хР2Т с х=0,305(а) и 0,055(6). На вставках приведены зависимости коэффициента р(Т).

диапазоне температур от 25 °С до 150X1. Измерения электрострикционной деформации проводились в зависимости от величины созданного электрического поля и поляризации. Для всех составов экспериментальные точки хорошо укладываются на прямые линии в координатах деформация и от квадрата напряженности поля Е? и квадрата поляризации Р2. Обнаружено, что при изменении состава твердого раствора электрострикциониый коэффициент Мц проходит через явно выраженный максимум при х = 0,11, в то время как ()ц незначительно увеличивается с ростом х, изменяя крутизну зависимости Qц(x) в точке х=0,11, соответствующей МФГ.

Максимум Мц на концентрационной зависимости при х = 0,11 может быть объяснен тем, что вблизи МФГ структура изученных материалов лабильна и податлива к внешним воздействиям, что приводит к большим деформациям под действием приложенного электрического поля. По мере удаления от МФГ в область релахсорных составов или обычных сегнетоэлектрических составов структура становится более стабильной и коэффициент Мц уменьшается. Отметим, что наибольшая деформация образцов в постоянном электрическом поле составов, близких к МФГ, наблюдалось также в керамических твердых растворах, например, в РЬ2гОз-Кп }Шо.¡ТЮ3 и PbMgl/зNb2/зOз-BaMg|fзNЪг/зOг-РЬТЮз. Это свидетельствует о том, что обнаруженный эффект является общим для систем с РФП, в которых имеется ярко выраженная МФГ.

Изученные в данной работе материалы представляют собой сложные ге-терофазные структуры с неодпородностями различного масштаба, в значительной мере зависящими от состава твердого раствора и температуры. Поэтому алектрострикционная деформация образца имеет сложную природу и определяется различными вкладами. Прежде всего, должна учитываться чистая электро-стрикция разупорядочешюй матрицы и структурно упорядочепных нано- и микрообластей; кроме того, вклад в деформацию будут давать изменения под действием поля полярных кластеров, состоящих из групп сильно коррелированных полярных микрообластей; спонтанные деформации, возникающие в результате ФП в упорядоченных областях; перестройка сегнетоэлектрической доменной структуры, возникающей в однородно упорядоченной сегнетоэлектрической среде и др.

Изучение температурной зависимости электросгрикционного коэффициента Мц для твёрдого раствора 0,89РМИ-0,11Р2Т показало, что в исследованной температурной области наибольшее значение Мц наблюдается при комнатной температуре (25 °С). При этой же температуре наблюдается максимум диэлектрической проницаемости Тт, измеренной на низких частотах. При уда-

лении от Тт вверх по температурной шкале величина Мц уменьшается пропорционально ]/(Т — Та)2, т.е. по тому же закону, что и е(Т). Это позволяет говорить о том, что за температурное поведение электрострикционного коэффициента по полю Мц ответственны те же механизмы, что и за диэлектрическую проницаемость.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате исследования температурных зависимостей действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости в системе (1-х)'РЪМ£ц^Ъ2вОз-хРЪ7гоз}Гч,*101 с* = 0,055 0,305 обнаружено, что по мере увеличения концентрации Р2Т происходит последовательный переход от размытого к острому фазовому переходу. Определена концентрационная зависимость параметра размытия фазового перехода.

2. Методом дифференциального термического анализа установлено, что в составах с х = 0,14 +0,305 реализуются сегнетоэлектри чески е фазовые переходы, сопровождающиеся изменением энтропии, а в соединениях х = 0,055 +0,11 экзотермический эффект отсутствует и реализуется релаксорное состояние. Определено положение морфотропной фазовой границы между ромбоэдрической и псевдокубической фазами, которое в отсутствие внешнего поля соответствует* = 0,11 + 0,14.

3. В хорошем соответствии с результатами дифференциального термического анализа обнаружено, что в составах с х=0,14 -ъ 0,305 постоянное электрическое поле приводит к смещению пика с(Т) вверх по шкале температур (характерному для обычных сегнетоэлектриков) и практически не влияет на его положение в составах с х=0,055 + 0,11, что присуще релаксорным сегнетоэлек-трикам.

, 4. Обнаружена и изучена дисперсия диэлектрической проницаемости твердого раствора (¡^¡^{^¿„зШтОг-хРЫго^зТклОз с х=0,055, 0,07, 0,11, 0,14 и 0,305 в диапазоне частот от 40 Гц до 1 МГц в температурном интервале от-80 до +300°С, имеющая термоактивированную природу. Показано, что температурная зависимость времени релаксации достаточно хорошо описывается эмпирическим соотношением Фогеля-Фулчера.

5. Методом диаграмм Коул-Коула показано, что процесс диэлектрической релаксации в релаксорных составах характеризуется размытым спектром времен релаксации, существенно расширяющимся при понижении температуры.

Обнаружено, что в составе с х = 0,055 при температурах T<TyF имеет место почти равномерное распределение времен релаксации.

6. На основе модели Исупова-Смоленского, предполагающей наличие в материале полярных областей с разными локальными температурами Кюри, и модели Гриднева-Дарияского для низкочастотных диэлектрических потерь при сегнетоэлектрическом фазовом переходе, сделаны численные оценки размера полярных областей и областей Кенцига в зависимости от состава твердого раствора. Обнаружено, что при увеличении степени размытия фазового перехода размеры полярных областей (или областей Кенцига) уменьшаются, что находится в хорошем соответствии с предсказаниями термодинамической теории.

7. На основе модели релаксационной поляризации дебаевского типа, используя найденную в эксперименте зависимость £ст(Т) и полагая, что функция распределения времен релаксации в области дисперсии имеет уплощенную форму, проведено компьютерное моделирование дисперсионного спектра e'(T,w) для состава с х — 0,055, которое качественно описывает полученные в эксперименте зависимости £'(Т,а>).

8. Сравнительный анализ температурных зависимостей диэлектрической проницаемости при разных значениях постоянного электрического поля от 0 до 15 kB/см позволил заключить, что основным механизмом реверсивной диэлектрической нелинейности в изученных материалах является насыщение индуцированной поляризации в сильном электрическом поле. Полученные в эксперименте зависимости Ае~Е? хорошо описываются в рамках термодинамической теории.

9. Обнаружен и изучен эффект гигантской элеюрострикции в электрическом поле до 2 kB/см, обеспечивающий деформации образца, сравнимые с пьезоэлектрическими. Проведен анализ концентрационных н температурных зависимостей электрострикционных коэффициентов по полю и по поляризации. Сложный вид кривой Мц(х) объясняется разным вкладом в деформацию нано-доменов, скоррелированных полярных кластеров и микродоменов в гетерофаз-ных образцах с разной структурой.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Цоцорин А.Н., Гриднев С.А., Рогова С.П., Лучанинов А.Г. Размеры областей Кенцига и размытие фазового перехода в керамике PMN-PZT // Изв. АН. Сер. Физ. 1998. Т. 62. № 4. С. 1579-1583.

2. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Rogova S.P. and Luchaninov A.G. Dielectric and electromechanical properties of ceramic solid solutions PhMgi/sNb^Cb -PbZro.53Tio.47O3 // Ferroelectrics. 1999. Vol 254. № 1-4. P .237-240.

3. Гриднев C.A., Цоцорин A.H., Лучанинов А.Г. Реверсивная диэлектрическая нелинейность сегнетокерамики PMN-PZT // Вестник ВГТУ. Серия Материаловедение. 1999. Вып. 1.5. С. 85-89 .

4. Цоцорин А.Н., Рогова С.П., Лучанинов А.Г. Электрострикционные свойства твердого раствора магнониобата свинца - цирконата-титаната свинца // Материалы конференции "Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона" (этап 1997 г.). Воронеж. 1997. С. 150-152.

5. Гриднев С.А., Павлова Н.Г., Рогова С.П., Цоцорин А.Н. Новая высокотемпературная керамика на основе титаната свинца // Материалы конференции "Реализация региональных научно-технических программ ЦентральноЧерноземного региона". Воронеж. 1996. Т. 2. С. 52-58.

6. Белоусов М.А., Константинов С.А., Рогова С.П., Цоцорин А.Н. Диэлектрические свойства многокомпонентных сегнетоэлектрических материалов в сильных электрических полях // Материалы РМНТП «ВУЗ-Черноземье». Воронеж. 1999. С. 34-38.

7. Цоцорин А.Н. Релаксоры на основе магнониобата свинца в устройствах ОПС // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Охрана-97». 1997. С. 47.

8. Gridnev S. A., Tsotsorin A.N., Luchaninov A.G., Rogova S.P. Influence of composition and treatment conditions on dielectric properties in solid solution PMN|. XPZTX // Abstr. book of ISFR-II. Dubna. Russia. 1998. P. 86.

9. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Luchaninov A.G. Electrical conductivity of relaxor ferroelectrics on the base of lead magnesium niobate // Abstr. book of IMFS-8. Rostov-on-Don. Russia. 1998. P. 50.

10. Tsotsorin A.N. and Luchaninov A.G. Electrostrictive properties of lead magnesium niobate - lead zirconate-titanate ceramic solid solution // Abstr. booklet oflMc. Washington. USA. 1998. P. 13.

11. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Luchaninov A.G. Relation between dielectric and electromechanical non-linear properties in relaxor ferroelectrics of PMN-PZT system // Abstr. Book of the 9th European Meeting on Ferroelectricity. Praha. Czech Republic. 1999. P. 243.

12. Цоцорин A.H., Гриднев C.A.. Лучанинов А.Г. Реверсивная нелинейность в системе твердых растворов PMN-PZT // Тезисы докладов Второго Все-

российского семинара «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении». Воронеж. 1999. С. 110.

13. Цоцорин А.Н., Гриднев С.А., Лучанинов А.Г. Влияние электрического поля на диэлектрический и электромеханический отклик в керамических релак-сорах системы PbMgi/jNb2/30j-PbZro.53Tio.470j // Тезисы докладов XV Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. Ростов-на-Дону. 1999. С. 181.

14. Khodorov A.A., Tsotsorin A.N., Luchaninov A.G. Dielectric relaxation in PMN-PZT solid solution II Тезисы докладов XX Мевдународной конференции «Релаксационные явления в твердых телах». Воронеж. 1999. С. 265.

ЛР№ 020419 от 12.02.92 Подписано к печати 22.12.99 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 75 экз. Заказ № КЗ Издательство

Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский просп., 14

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Цоцорин, Андрей Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. РЕЛАКСОРНЫЕ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ

1.1. Основные свойства релаксорных сегнетоэлектриков

1.2. Структура и свойства сегнетоэлектриков РМЫ и Р2Т

1.2.1. Структура и свойства магнониобата свинца

1.2.2. Структура и свойства цирконата-титаната свинца

1.3. Теретические модели релаксорных сегнетоэлектриков

1.3.1. Модель флуктуации состава

1.3.2. Модель композиционного упорядочения в релаксорных сегнетоэлектриках

1.3.3. Суперпараэлектрическая модель

1.3.4. Модель релаксорных сегнетоэлектриков на основе теории случайных полей

1.3.5. Другие модели размытия фазового перехода

1.4. Практическое применение сегнетоэлектрических релаксоров

1.5. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Получение образцов

2.2. Обоснование выбора методик исследований

2.3. Установки для исследований диэлектрических параметров и электропроводности

2.3.1. Установки для исследования диэлектрических параметров

2.3.2. Установка для исследования реверсивной диэлектрической нелинейности

2.3.3. Установка для исследований электрострикционных констант

2.4. Установка для проведения дифференциального термического анализа

ГЛАВА 3. РАЗМЫТЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И ДИСПЕРСИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ (1-х)РШ-хР2Т

3.1. Размытие фазового перехода и размеры полярных областей в системе (1 -х)РМЫ—хР2Т

3.2. Дисперсия диэлектрической проницаемости в твердых растворах (1 -х)Р MN-xPZT

3.2.1. Экспериментальное исследование дисперсии диэлектрической проницаемости керамического твердого раствора (1-х)РШ-хР2Т

3.2.2. Компьютерное моделирование дисперсии диэлектрической проницаемости в керамическом твердом растворе

0,945РШ-0.055Р2Т

ГЛАВА 4. РЕВЕРСИВНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ РШ-РгТ

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОСТРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДОГО РАСТВОРА (l-x)PMN-xPZT

5.1. Концентрационная зависимость электрострикционной деформации в твердом растворе (l-x)PMN-xPZT

5.2. Температурная зависимость электрострикционных коэффициентов твердого раствора 0,89PMN-0,11PZT

 
Введение диссертация по физике, на тему "Диэлектрическая релаксация и размытые фазовые переходы в твердом растворе PMN-PZT"

Актуальность темы. Начиная с первых работ Г.А. Смоленского и В.А. Исупова, открывших в 1952-1954 гг. новый вид сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом (релаксоры), эти материалы интенсивно изучаются как экспериментально, так и теоретически. Уникальные физические свойства релаксоров, а также разнообразные применения в современной технике являются причиной такого к ним интереса и делают их, с одной стороны, интереснейшими объектами для фундаментальных научных исследований, а с другой - перспективными материалами для практических разработок.

Существенной особенностью сегнетоэлектрических релаксоров как ра-зупорядоченных материалов является проявление стеклодипольных свойств, наличие нанодоменной, кластерной и микродоменной структур, которые оказывают сильное влияние на диэлектрические, электрические, акустические, электромеханические и др. свойства релаксоров, а также приводят к появлению новых эффектов.

Исследованию различных физических свойств релаксоров посвящено большое количество работ многих авторов. Однако явления, происходящие в этих неупорядоченных структурно неустойчивых объектах, оказались настолько сложными, что до сих пор остается открытым вопрос о природе релаксоров, о влиянии беспорядка на фазовые переходы в сегнетоэлектриках, о замораживании случайных полей и проч., совершенно недостаточно информации, касающейся кристаллической структуры и динамики дефектов в этих веществах.

В связи с этим исследование влияния динамики доменных границ, на-номасштабных полярных областей, зародышей новой фазы и полярных кластеров на свойства релаксоров на основе магнониобата свинца методом диэлектрической спектроскопии является актуальной физической задачей. 5

Тематика настоящей работы соответствует «Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований», утвержденных Президиумом РАН ( раздел 1.2. - «Физика конденсированных состояний вещества», подраздел 1.2.4. - «Мезоскопические явления»), а работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре физики твердого тела Воронежского государственного технического университета по госбюджетной теме НИР № ГБ. 96. 26: "Синтез, структура и свойства перспективных материалов электроники и вычислительной техники", а также грантам РФФИ № 94-02-06591и № 98-02-16055.

Цель работы. Целью настоящей работы было экспериментальное исследование диэлектрических и электромеханических характеристик керамического твердого раствора (1 -x)PbMg]/зМЬ2/зОз-xPbZro 53 Ti0i47О3 (PMN-PZT) с х = 0,055 +0,305 в области размытых фазовых переходов при различных внешних воздействиях и объяснение обнаруженных явлений и эффектов.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

- провести сравнительное исследование температурных зависимостей диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь в твердом растворе PMN-PZT с разным содержанием компонентов и установить взаимную связь между степенью размытия фазового перехода и размером полярных областей;

- изучить влияние состава на особенности проявления дисперсии диэлектрической проницаемости в области размытых фазовых переходов;

- разработать физическую модель диэлектрического отклика релаксора и провести компьютерное моделирование дисперсии sr,

- изучить влияние внешнего постоянного электрического поля на температурную зависимость диэлектрической проницаемости и реверсивную нелинейность в образцах разного состава; 6

- изучить электрострикционную деформацию в зависимости от состава твердого раствора и температуры для выяснения природы этого эффекта и возможностей практического применения.

Объект исследований. В качестве объекта исследований был выбран керамический твердый раствор (1-х)РМИ хР2Т, относящийся к семейству оксидных сегнетоэлектриков со структурой сложного перовскита, в котором х изменялась от 0,055 до 0,305. Выбор таких материалов был обусловлен следующими причинами. Во-первых, одна из краевых компонент твердого раствора, РМЫ, является модельным и хорошо изученным релаксором, а вторая

- относится к сегнетоэлектрикам, претерпевающим обычный сегнетоэлек-трический фазовый переход, что позволяет посредством изменения концентрации компонентов обнаружить и изучить переход от релаксора к обычному сегнетоэлектрику. Во-вторых, твердый раствор РММ Р7Т можно получать по хорошо отработанной технологии в виде массивных образцов с воспроизводимыми свойствами и необходимого для исследований состава. В-третьих, оба краевых состава выбранной системы хорошо изучены. Это, несомненно, облегчит интерпретацию полученных в работе результатов и их сопоставление с данными других авторов.

Научная новизна. Основные результаты экспериментальных исследований твердого раствора (1 -х)РМЫ-хР2Т в области размытого фазового перехода получены автором впервые и заключаются в следующем:

1. Экспериментально определена зависимость размеров полярных областей и областей Кенцига от степени размытия фазового перехода в образцах разного состава, согласующаяся с выводами термодинамической теории;

2. На основании результатов исследования дисперсии диэлектрической проницаемости и ДТА были выделены составы, относящиеся к релаксорам, и составы, относящиеся к обычным сегнетоэлектрикам, и было определено положение МФГ. 7

3. Обнаружена особенность в температурном ходе коэффициента диэлектрической нелинейности /3 вблизи температуры ТУР ~ 220 К предполагаемого перехода в состояние дипольного стекла состава с х = 0,055, что свидетельствует в пользу стеклодипольного поведения."

4. Проведен термодинамический анализ влияния постоянного электрического поля на диэлектрическую проницаемость в керамическом твердом растворе, объяснивший полученные экспериментальные результаты.

5. Обнаружен и исследован эффект гигантской электрострикции в окрестности морфотропной фазовой границы в изученной системе твердых растворов.

Практическая значимость. Полученные в работе результаты и установленные закономерности изменения диэлектрического отклика на внешнее воздействие в зависимости от состава твердого раствора (l-x)PbMg1/зNb2/зOз - xPbZro.53Tio.47O3 позволяют существенно пополнить имеющуюся информацию о процессах диэлектрической релаксации в материалах, обладающих ре-лаксорным поведением, что будет полезно сотрудникам лабораторий и научных центров, занимающихся исследованиями сегнетоэлектрических релаксо-ров и соединений с размытым фазовым переходом. Полученные в работе результаты и установленные закономерности изменения электрострикционных коэффициентов в зависимости от состава твердого раствора (l-x)PbMgl/зNb2/зOз - xPbZro.53Tio.47O3 и температуры могут быть использованы в устройствах и приборах электронной техники для создания регулируемых и управляемых микроперемещений. На основе проведенных в работе исследований подана заявка на патент на новый электрострикционный керамический материал.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Экспериментальное определение положения морфотропной фазовой границы в твердом растворе PMN-PZT. 8

2. Особенность в поведении коэффициента диэлектрической нелинейности вблизи температуры Фогеля-Фулчера в составах, близких к РММ.

3. Разработка модели релаксационной поляризации и компьютерное моделирование диэлектрической дисперсии в твердом растворе РМЫ-Р2Т.

4. Эффект уменьшения объема полярных областей при увеличении степени размытия фазового перехода.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 10 Международных, Европейских, Всероссийских и других конференциях: XX Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 1999), XV Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (Ростов-на-Дону, 1999), 2 Всероссийском семинаре «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении» (Воронеж, 1999), 9 Европейской конференции по сегнетоэлектри-честву (Прага, Чешская Республика, 1999), Международной конференции "Инновационные материалы" (Вашингтон, США, 1998), 8 Международной конференции "Сегнетоэлектрики и полупроводники" (Ростов-на-Дону, 1998), 2 Международном семинаре "Сегнетоэлектрические релаксоры" (Дубна, 1998), Всероссийской научно-практической конференции "Охрана-97" (Воронеж, 1997), Региональной конференции "Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона" (Воронеж, 1996), Региональной конференции "Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона" (Воронеж, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ в виде статей и тезисов докладов.

Личный вклад автора. Все экспериментальные исследования, написание статей и подготовка докладов на конференции автором были выполнены са9 мостоятельно. Определение направления исследований, формулирование задач работы и обсуждение результатов экспериментов осуществлялись совместно с научным руководителем проф. Гридневым С.А. Соавторы публикаций Рогова С.П. и Лучанинов А.Г. принимали участие в получении и аттестации керамических образцов, а Ходоров A.A. - в компьютерном моделировании.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, перечня основных результатов и выводов, списка цитированной литературы из 124 наименований,, приложения и содержит 131 страницу машинописного текста, 45 рисунков и 5 таблиц.

 
Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате исследования температурных зависимостей действительной и мнимой частей комплексной диэлектрической проницаемости в системе (1 -x)PbMgi/3Nb2/3Oj-xPbZro 53Ti0,47О3 с х = 0,055 + 0,305 обнаружено, что по мере увеличения концентрации PZT происходит последовательный переход от размытого к острому фазовому переходу. Определена концентрационная зависимость параметра размытия фазового перехода.

2. Методом дифференциального термического анализа установлено, что в составах с х = 0,14 +0,305 реализуются сегнетоэлектрические фазовые переходы, сопровождающиеся изменением энтропии, а в соединениях х = 0,055 -т-0,11 экзотермический эффект отсутствует и реализуется релак-сорное состояние. Определено положение морфотропной фазовой границы между ромбоэдрической и и псевдокубической фазами, которое в отсутствие внешнего поля соответствует х = 0,11 ч- 0,14.

3. В хорошем соответствии с результатами дифференциального термического анализа обнаружено, что в составах с х=0,14 ч- 0,305 постоянное электрическое поле приводит к смещению пика s(E) вверх по шкале температур (характерному для обычных сегнетоэлектриков) и практически не влияет на его положение в составах с х=0,055 + 0,11, что присуще релаксорным сег-нетоэлектрикам.

4. Обнаружена и изучена дисперсия диэлектрической проницаемости твердого раствора (1 -х)PbMgi/3Nb2/3Oy-xPbZro 53Ti0i4703 с х=0,055, 0,07, 0,11, 0,14 и 0,305 в диапазоне частот от 40 Гц до 1 МГц в температурном интервале от -80 до +300°С, имеющая термоактивированную природу. Показано, что температурная зависимость времени релаксации достаточно хорошо описывается эмпирическим соотношением Фогеля-Фулчера.

5. Методом диаграмм Коул-Коула показано, что процесс диэлектрической релаксации в релаксорных составах характеризуется размытым спек

112 тром времен релаксации, существенно расширяющимся при понижении температуры. Обнаружено, что в составе с х = 0,055 при температурах Т<Тур имеет место почти равномерное распределение времен релаксации.

6. На основе моделей Исупова-Смоленского, предполагающей наличие в материале полярных областей с разными локальными температурами Кюри, и модели Гриднева-Даринского для низкочастотных диэлектрических потерь при сегнетоэлектрическом фазовом переходе, сделаны численные оценки размера полярных областей и областей Кенцига в зависимости от состава твердого раствора. Обнаружено, что при увеличении степени размытия фазового перехода размеры полярных областей (или областей Кенцига) уменьшаются, что находится в хорошем соответствии с предсказаниями термодинамической теории.

7. На основе модели релаксационной поляризации дебаевского типа, используя найденную в эксперименте зависимость ест(Т) и полагая, что функция распределениявремен релаксации в области дисперсии имеет уплощенную форму, проведено компьютерное моделирование дисперсионного спектра б'(Т,со) для состава с л; = 0,055, которое качественно описывает полученные в эксперименте зависимости £/(Т,со).

8. Сравнительный анализ температурных зависимостей диэлектрической проницаемости при разных значениях постоянного электрического поля от 0 до 15 кВ/см позволил заключить, что основным механизмом реверсивной диэлектрической нелинейности в изученных материалах является насыщение индуцированной поляризации в сильном электрическом поле. Полученные в эксперименте зависимости Л£~Е хорошо описываются в рамках термодинамического подхода.

9. Обнаружен и изучен эффект гигантской электрострикции в электрическом поле до 2 кВ/см, обеспечивающий деформации образца, сравнимые с пьезоэлектрическими. Проведен анализ концентрационных и температурных зависимостей электрострикционных коэффициентов по полю и по поляриза

113 ции. Сложный вид кривой Мц(х) объясняется разным вкладом в деформацию нанодоменов, скоррелированных полярных кластеров и микродоменов в ге-терофазных образцах с разной структурой.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю Заслуженному деятелю науки Российской Федерации доктору физико-математических наук профессору Станиславу Александровичу Гридневу за предложенную тему диссертации, выбор направления исследований, плодотворное обсуждение получаемых результатов и непрестанное внимание к работе, кандидатам физико-математических наук Корот-кову Леониду Николаевичу и Ходорову Анатолию Анатольевичу за содержательные дискуссии, а также всем сотрудникам лаборатории сегнетоэлектри-ков ВГТУ за содействие в выполнении настоящей работы.

114

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Цоцорин, Андрей Николаевич, Воронеж

1. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., Соколов А.И. и ЮшинН.К. Физика сегнетоэлектрических явлений. JL: Наука. 1985.

2. Смоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И. и Попов С.Н. Сегнето-электрики с размытым фазовым переходом// ФТТ. 1960. Т.П. №11. С. 2906-2918.

3. Веневцев Ю.Н., Политова Е.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнетоэлек-трики семейства титаната бария. М.: Химия. 1985. 256 с.

4. Singh N., Sinhg А.Р., Durga Prasad Ch., Pendey D. Diffuse ferroelectric transition and relaxation dipolar freezing in (Ba,Sr)Ti03 : III. Role of order parameter fluctuations// Journal of Physics: Condensed Matter. 1996. V. 8. №41. P.7813-7827.

5. Kleemann W., Schafer F.J. Diffuse ferroelectric phase transition and long range order of delute KTai.xNbx03// Physical Review Letters. 1985. V. 54. № 18. P. 2038-2041.

6. Ролов Б.Н., ЮркевичВ.Э. Физика размытых фазовых переходов. Издательство Ростовского университета. 1983. 320 с.

7. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник Н.Н., Пасынков Р.Е., ШурМ.С. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Л.: Наука. 1971. 476 С.

8. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука. Физматлит. 1995. 304 С.

9. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. Пер. с японского. М.: Энергия. 1976. 336 С.

10. CrossL.E. Relaxor ferroelectrics: an over view// Ferroelectrics. 1994. V. 151. P. 305-320.115

11. Боков А.А. Закономерности влияния беспорядка в кристаллической структуре на сегнетоэлектрические фазовые переходы// ЖЭТФ. 1997. Т. 111. Вып. 5. С. 1817-1832.

12. Поплавко Ю.М., БовтунВ.П., КрайникН.Н., Смоленский Г.А. Микроволновая диэлектрическая дисперсия в магнониобате свинца// ФТТ. 1985. Т. 27. № 10. С. 3161-3163.

13. Бовтун В.П., КрайникН.Н., Маркова JI.A., Поплавко Ю.М., Смоленский Г.А. Дисперсия диэлектрической проницаемости в области размытого фазового перехода магнониобата свинца// ФТТ. 1984. Т. 26. №2. С. 378-381.

14. Надолинская Е.Г., КрайникН.Н., Шильников А.В., Смоленский Г.А. Реверсивные зависимости параметров инфра- и низкочастотной дисперсии диэлектрической проницаемости магнониобата свинца // ФТТ. 1988. Т. 30. № 1. С. 149-154.

15. Kleemann W. Dynamics of nanodomains in relaxor ferroelectrics // Journal of the Korean Physical Society. 1998. V. 32. P. 939-941.

16. Гриднев C.A. Дипольные стекла// Соросовский образовательный журнал. 1998. № 8. С. 95-101.

17. Cross L.E., Viehland D.D., Jang S.J., WutigM. Spin glass models for the elasto-dielectric behaviour in transparent PMN:PT and PLZT ceramics // Abstr. Of Int. Conf. ontransp. ferroelectric ceramics. Riga. 1991. P. 130-131.

18. Park J.-H., Kim Y., Park S.J. Ferroelectric-paraelectric hpase transition and dielectric relaxation in PMN-PT relaxor ferroelectrics // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 967-969.

19. Levstik A., Kutnjak Z., Filipic C., Pirc R. Glassy freezing in relaxor ferroelectric lead magnesium niobate// Physical Review B. 1998. V. 57. №18. P. 11204-11211.

20. Исупов В.А. Сегнетоэлектрики с размытым фазовым переходом и ди-польные стекла // Изв. Ан СССР. Сер. физ. 1990. Т. 54. № 6. С. 1131-1134.

21. Levstik A., KuthjakZ., Filipic С., Pirc R. Glass-like freezing in PMN and PLZT relaxor systems // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 957959.

22. Гриднев C.A., Коротков Jl.H., Шувалов Л.А., ФедосюкР.М. Диэлектрическая релаксация в фазе дипольного стекла монокристалла Ko,76(NH4)o,24H2P04 // Сб.: Реальная структура и свойства ацентричных кристаллов. Ч. 1. Благовещенск. 1990. С. 175-181.

23. Гриднев С.А., Коротков Л.Н., Шувалов Л.А., Федосюк P.M. Диэлектрическая релаксация в смешанном кристалле ADP-KDP в окрестности перехода в стеклоподобную фазу// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1991. Т. 55. № 3. С. 619-621.

24. Gridnev S.A., Korotkov L.N., ShuvalovL.A. Proton glass state in KDP-ADP mixed crystals // Ferroelectrics. 1995. V. 167. P. 99-108.

25. Gridnev S.A., Korotkov L.N., ShuvalovL.A., FedosyukR.M. Phase coexistence in mixed K1.X(NH4)XH2P04 crystals// Ferroelectrics. 1996. V. 175. P. 107-110.

26. Chun M.P., Yang J.H., Choo W.K. The dielectric relaxation behaviors of (Sr0.6Ba0.4)i-2y(Li,Dy)yNb2O6// Journal of the Korean Phisical Society. 1998. V. 32. P. 970-973.

27. GlinchukM.D., Stephanovich V.A. Random field, dynamic properties and phase diagram peculiarities of relaxor ferroelectrics // Journal of the Korean Phisical Society. 1998. V. 32. P. 1100-1103.117

28. Glinchuk M.D., Stephanovich V.A. Random fields and their influence on the phase transitions in disordered ferroelectrics // Journal of physics: Condensed Matter. 1994. V. 6. № 31. P. 6317-6321.

29. Бунина O.A., Захарченко И.Н., Тимонин П.Н., Сахненко В.П. Структурные фазовые превращения в неупорядоченном сегнетоэлектрике Pb(Mg1/3Nb2/3)o,8Tio,203 //Кристаллография. 1995. Т. 40. № 4. С. 708-712.

30. Тимонин П.Н., Савенко Ф.И., Емельянов Е.М., Панченко Л.П. Стекольная релаксация в кристаллах магнониобата-титаната свинца // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т. 61. № 2. С. 117-121.

31. SommerR., YushinN.K., Van der Klink J.J. Dielectric susceptibility of PMN under DC bias // Ferroelectrics. 1992. V. 27. P. 235-240.

32. Смоленский Г.А., Крайник H.H., Кузнецова JI.A., Камзина JI.C., Шмидт Г., Арндт X. Фазовые переходы в кристаллах магнониобата свинца // ФТТ. 1981. Т. 23. №. С. 1341-1346.

33. Kleemann W., Kutz S. Cluster glass and domain state properties of KTa03Li // Europhysics Letters. 1987. V. 4. № 2. P. 239-245.

34. Vakhrushev S.B., Kait J.-M., DkhilB. X-ray study of field induced transition from the glass-like to the ferroelectric phase in lead magnoniobate // Solid State Communications. 1997. V. 103. № 8. P. 477-482.

35. Захарченко И.Н., Бунина O.A., Тимонин П.Н., Трусов Ю.А., Сахненко В.П. Структурная релаксация магнониобата свинца в стекловидной фазе // Кристаллография. 1998. Т. 43. № 1. С. 71-74.

36. ArndtH., SauerbierF., Schmidt G., ShebanovL.A. Field-induced phase transition in Pb(Mgi/3Nb2/3)03 single crystal// Ferroelectrics. 1988. V. 79. P. 145148.

37. KrainikN.N., MarkovaL.A., KaramjanA.A. Dielectric nonlinearity and Raman scattering studies of the polarization state evolution in lead magnesium niobate // Ferroelectrics. 1993. V. 143. № 1-4. P. 179-185.118

38. Бунина О.А., Захарченко И.Н., Тимонин П.Н., Емельянов С.М., Сахнен-ко В.П. Промежуточные разупорядоченные фазы в размытом сегнетоэлек-трике: рентгенографические исследования// Кристаллография. 1997. Т. 42. №3. С. 427-430.

39. Бунина О.А., Захарченко И.Н., Емельянов С.М. Фазовые переходы в системе РЬ(Мё1/з№>2/з)-РЬТЮз // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1993. Т. 57. № 3. С. 160-162.

40. Боков В.А., Мыльникова И.Е. Электрические и оптические свойства монокристаллов сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом //ФТТ. 1961.Т. 3.№3. С. 841-855.

41. Иванова JI.A., Веневцев Ю.Н. Научно-технический прогноз в области сегнетоэлектриков (Сегнетоэлектрики, антисегнетоэлектрики и родственные им соединения). 1983. М.: НИИТЭХИМ. 100 С.

42. Зайцева М.П., Кокорин ЮИ., Сандлер Ю.М., Зражевский В.М., Сорокин Б.П., Сысоев A.M. Нелинейные электромеханические свойства ацен-тричных кристаллов. 1986. Новосибирск: Наука. 177 с.

43. Nomura S., Uchino К. Electrostrictive effect in Pb(Mgi/3Nb2/3)03 type materials // Ferroelectrics. 1982. V. 41. P. 117-132.

44. Смажевская Е.Г., Фельдман Н.Б. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Советское радио. 1971. 200 с.

45. Egami Т., Teslic S., Dmowski W., Davies P.K., Chen I.-W., Chen H. Microscopic orogin of relaxor ferroelectricity in PMN and PLZT.// Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 935-938.

46. Darlington С. N. W. On the changes in structure of PLZT (8.7/65/35) between 80 and 750 К // Phys. Stat. Sol. (a). 1989. V. 113. P. 63-69.119

47. Cha S.-B., Park S.J., Han K.R., Kim B.-K. Cationic ordering in lead samarium magnesium niobate// Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 10001001.

48. Yoshido M., Mori Sh., Yamamoto N., Uesu Yo., Kiat J.M. Transmission electron microscope obsevation of relaxor ferroelectric Pb(Mgi/3Nb2/3)03 // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 993-995.

49. Lee K.-M., Jang H. M. A new mechanism of nonstoichiometric 1:1 short-range ordering in Pb(Mgi/3Nb2/3)03-based relaxor ferroelectrics // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 1006-1009.

50. Fujishiro K., UesuY., YamadaY., Dkhil В.,Kiat J.M., YamashitaY. Optical and nonlinear optical studies of the relaxor Pb(Mgi/3Nb2/3)03 // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 964-966.

51. Смоленский Г.А., Юшин H.K., Смирнов С.И. Акустические свойства кристалла магнониобата свинца сегнетоэлектрика с размытым фазовым переходом // ФТТ. 1985. Т. 27. № 3. С. 801-806.

52. Исупов В.А. К вопросу о причинах размытия фазового перехода и релаксационного характера диэлектрической поляризации в некоторых сегнето-электриках // ФТТ. 1983. Т. 5. № 1. С. 187-193.

53. Исупов В.А. Физические явления в сегнетоэлектрических сложных перов-скитах // Изв. АН ССР. Сер. физ. 1983. Т. 47. № 3. С. 559-565.

54. Isupov V.A. New approach to phase transitions in relaxor ferroelectrics // Phys. Stat. Sol. (b). 1999. V. 213. P. 211-218.

55. Isupov V.A. Phenomena at transformation from sharp to diffuse ferroelectric phase transition // Ferroelectrics. 1993. V. 143. № 1-4. P. 109-115.

56. Isupov V.A. Diffuse ferroelectric phase transitions and PLZT ceramics// Ferroelectrics. 1992. V. 131. P. 41-48.

57. Королёва Е.Ю. Низкочастотные диэлектрические свойства магнониобата свинца в области размытого фазового перехода. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. Санкт-Петербург. ФТИ. 1998.120

58. Bokov А.А. Recent advances in diffuse ferroelectric phase transitions // Fer-roelectrics. 1992. V. 131. P. 49-55.

59. Stenger C.G.F., BurggaafA.J. Order-disorder reaction in ferroelectric perov-skites Pb(Sci/2Nbi/2)03 and РЬ^СшТашРз // Phys. Stat. Sol. (a). 1980. V. 61. P. 275-285.

60. Боков A.A., Раевский И.П., Шонов В.Ю. Влияние высокотемпературного отжига на сегнетоэлектрические свойства твёрдых растворов (l-x)PbYboJ5NboJ503-xPbSco,5Nbo>503 // Неорг. Мат. 1990. Т. 26. №11. С. 2371-2374.

61. Боков А.А., Малицкая М.А., Раевский И.П., Шонов В.Ю. Вклад пространственных неоднородностей композиционного порядка в размытие сегне-тоэлектрического фазового перехода в кристаллах Pblno^Nbo^C^ // ФТТ. 1990. Т. 32. № 8. С. 2488-2490.

62. Stenger C.G.F., Scholten F.L., BurggaafA.J. Ordering and diffuse phase transitions in Pb(Sci/2Ta1/2)03 ceramics// Sol. St. Comm. 1979. V. 32. № 11. P. 989-992.

63. Юркевич В.Э. Физика фазовых переходов в сегнетоэлектрических твёрдых растворах. Изд. РГУ. Ростов-на-Дону. 1988. 278 с.

64. Фесенко Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество. М.: Атомиз-дат. 1972. 248 с.

65. Shaoping Li, Eastman'J.A., Newnham R.E., Cross L.E. Diffuse phase transition in ferroelectrics with mesoscopic heterogeneity: Mean-field theory// Phys. Rev. B. 1997. V. 55. № 18. P. 12067-12078.

66. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Статистическая физика. Ч. 1. М.: Наука. 1976.

67. GlinchukM.D., Stephanovich V.A. Random fields influence on dynamic properties of disordered ferroelectrics // Ferroelectrics. 1995. V. 169. P. 281-291.

68. GlinchukM.D., Stephanovich V.A. The peculiarities of dielectric susceptibility dynamics in mixed ferro-glass phase of disordered ferroelectrics // Ferrolectric Letters. 1997. V. 22. P. 113-119.121

69. Glinchuk M.D., Bykov I.P. Phase transitions in KTa03:Li+, Nb5+, Na+ and their investigations by radiospectroscopy methods // Phase transitions. 1992. V. A40. № 1-4. P. 1-66.

70. Glinchuk M.D., Stephanovich V.A. Theory of the nonlinear susceptibility of relaxor ferroelectrics// Journal of Physics: Condensed Matter. 1998. V. 10. P.11081-11094.

71. Glinchuk M.D., Farhi R. A random field theory based model for ferrolectric relaxors // Journal of Physics: Condensed Matter. 1996. V. 8. P. 6985-6996.

72. Vugmeister B.E., Rabitz H. Dynamics of interacting clusters and dielectric response in relaxor ferroelectrics// Physical Review B. 1998. V. 57. №13. P. 9101-9105.

73. Glazounov A.E., Tagantsev A.K., Bell A.J. Evidence for domaine-type dynamics in the ergodik phase of the PbMgl/3Nb2/303 relaxor ferroelectrics // Physical Review B. 1996. V. 53. № 17. P. 11281-11284.

74. Казарновский Д.М. Сегнетокерамические конденсаторы. M.: Госэнэргоиз-дат. 1956. 254 с.

75. Сирота H.H., Чобот H.A. Сегнетокерамический материал// АС №391102. Бюлл. изобр. № 31. 1973.

76. Гринвалд Г.Ж., Брант А.Э., Гаевска В.А., Бранте И.В. и Гаевскис А.П. Шихта для изготовления сегнетоэлектрического материала // АС № 555074. Бюлл. изобр. № 15. 1977.

77. Глозман И.А. Пьезокерамика. М.: Энергия. 1972. 288 с.

78. Gridnev S.A., Pavlova N.G., Rogova S.P. Electrostrictive properties of PbZr03 Ko,5Bio,5Ti03 ceramics. Proceeding of the ISAF'94. Pennsylvania. 1994. P. 753-754.

79. Лучанинов А.Г., Шевченко A.A., Шувалов Л.А., Малышев В.А. Электро-стрикция в сегнетокерамике и монокристалле ЦТСЛ // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1990. Т. 54. № 4. С. 809-811.122

80. Хафизов Р.Х. Лучанинов А.Г. Шаговый линейный двигатель.// АС № 1484251.1981.83Cross L.E., Jang S .J., NewnhamR.E., NomuraS., UchinoK. Large electrostrictive effects in relaxor ferroelectrics // Ferroelectrics. 1980. V. 23. P. 187192.

81. Nomura S., Uchino K. Recent applications of PMN-based electrostrictors // Ferroelectrics. 1983. V. 50. P. 197-202.

82. Lemanov V.V., YushinN.K., SmirnovaE.P. et al. Giant électrostriction of ferroelectric with diffuse phase transition Physics and applicatons // Ferroelectrics. 1992. V. 134. P. 139-144.

83. Uchino K., Nomura S. Electrostriction in PZT-family antiferroelectrics // Ferroelectrics. 1983. V. 50. P. 191-196.

84. Смирнова Е.П., Парфенова H.H., Зайцева H.B. Электрострикция в твердых растворах магнониобата-скандониобата свинца// ФТТ. 1983. Т. 25. №6. С. 1830-1833.

85. Смирнова Е.П., Сотников А.В., Кочина И.И., Глазунов А.Е. Связь микроструктуры с электрострикционными свойствами сегнетокерамики с размытым фазовым переходом// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1990. Т. 54. № 4. С. 737-739.

86. Смоленский Г.А., ИсуповВ.А., ЮшинН.К. Электрострикторная сегнето-керамика и её применения// Изв. АН-СССР. сер. физ. 1987. Т. 51. № 10. С. 1742-1747.

87. Lang S.J., Uchino К., Nomura S., Cross L.E. Electrostrictive behaviour of lead magnesium niobate based ceramic dielectrics// Ferroelectrics. 1980. V. 27. №3. P. 31-34.123

88. Исупов В.А. Электрострикционная керамика // Сб. Применение пьезоак-тивных материалов в промышленности. Л.: ЛДНТП. 1985. С. 33-37.

89. Лучанинов А.Г., Владимцев А.В., Черных Б.Н., Шевченко А.А., Шильни-ков А.В., Шувалов Л.А. Простой измеритель электрострикционных и пьезоэлектрических констант сегнетоэлектриков. // Приборы и техника эксперимента. 1990. № 1. С. 213-215.

90. Gridnev S.A., Ostapenko S.P. Ferroelectric ceramics in the Bi(Zni/2Zr1/2)03-PbTi03 system // Proc. ISAF'96. East Brunswick. 1997. P. 895-898.

91. Гриднев C.A., Попов C.B. Релаксация метастабильных состояний в области размытого фазового перехода в Ko;5Bio,5Ti03-PbZrC)3 // Изв. РАН. Сер. физ. 1997. Т. 61. № 2. С. 232-237.

92. Гриднев С.А., Первицкий К.В., Остапенко С.П. размытие фазового перехода в твердых растворах системы титаната кадмониобата свинца // Физика и химия обработки материалов. 1980. № 2. С. 61-65.

93. Кириллов В.В., Исупов В.А. Релаксационная поляризация сегнетоэлек-трика PbMgi/3Nb2/303 с размытым фазовым переходом // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1971. т. 36. № 12. С. 2602-2606.

94. Shuvalov L.A., Gridnev S.A., Popov V.M., Kudaev A.V. Low-frequency dielectric losses near the Curie point in deuterated triglycine selenate // Ferroe-lectrics Letters. 1985. V. 3. P. 103-108.

95. Gridnev S.A. The investigation of low frequency acoustic properties of ferroe-lectrics and ferroelastics by torshion pendulum technique // Ferroelectrics. 1990. V. 112. P. 107-127.

96. ЮО.Ивин B.A., Ролов Б.H. Размытые фазовые переходы. Рига: Латв. гос. унт. 1972. Вып. 4. С. 19.

97. Поплавко Ю.М. Физика диэлектриков. Киев: Вища школа. 1980. 400 е.

98. Юшин Н.К., Дороговцев С.Н. Акустические исследования неупорядоченных сегнетоэлектриков // Изв. АН СССР. Сер. физ. Т. 54. № 4. С. 629636.124

99. Cheng Z.Y., Meng J.F., KatiyarR.S. A model to simulate complex dielectric remittivity of relaxor ferroelectrics // Journal of the Korean Phys. Soc. 1998. V. 32. P. 947-950.

100. Цоцорин A.H., Гриднев С.А., Рогова С.П., Лучанинов А.Г. Размеры областей Кенцига и размытие фазового перехода в керамике PMN-PZT // Изв. АН. Сер. Физ. 1998. Т. 62. № 4. С. 1579-1583.

101. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Rogova S.P. and Luchaninov A.G. Dielectric and electromechanical properties of ceramic solid solutions PbMg1/3Nb2/303 -PbZro.53Tio.47O3 //Ferroelectrics. 1999. Vol 254. № 1-4. P .237-240.

102. Gridnev C.A., Tsotsorin A.N., Luchaninov A.G., Rogova S.P. Influence of composition and treatment conditions on dielectric properties in solid solution PMNi.xPZTx // Abstr. book of ISFR-II. Dubna. Russia. 1998. P. 86.

103. Tsotsorin A.N., Gridnev S.A., Luchaninov A.G. Electrical conductivity of relaxor ferroelectrics on the base of lead magnesium niobate // Abstr. book of IMFS-8. Rostov-on-Don. Russia. 1998. P. 50.

104. Цоцорин A.H., Гриднев C.A., Рогова С.П., Лучанинов А.Г. Размеры областей Кенцига и размытие фазового перехода в керамике PMN-PZT // Изв. АН. Сер. физ. 1998. Т. 62. № 4. С. 1579-1583.

105. ПЗ.Сонин А.С., Струков Б.А. Введние в сегнетоэлектричество. М.: Высшая школа. 1970. 272 с.

106. Гриднев С.А., Цоцорин А.Н., Лучанинов А.Г. Реверсивная диэлектрическая нелинейность сегнетокерамики PMN-PZT. // Вестник ВГТУ. 1999. Вып. 3. С.27-30 .

107. Белоусов М.А., Константинов С.А., Рогова С.П., Цоцорин А.Н. Диэлектрические свойства многокомпонентных сегнетоэлектрических материалов в сильных электрических полях // Материалы РМНТП «ВУЗ-Черноземье». Воронеж. 1998. С. 34-38.

108. Цоцорин А.Н. Релаксоры на основе магнониобата свинца в устройствах ОПС // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Охрана-97». 1997. С. 47.

109. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука. 1975.680 с.

110. SmirnovaE.P., Rubinshtein O.V., IsupovV.A. Dielectric and electrostrictive properties of PMN-based complex perovskites // Ferroelectrics. 1993. V. 143. P. 263-270.

111. Choo W.K., Park S.В., Kim H.J. A pseudoternary phase diagram and electrostrictive properties of the PbMgi/3Nb2/303-BaMg1/3Nb2/303-PbTi03 ceramic system // Abstr. Book of the IMF-9. Seoul. 1997. P. 141.

112. Сизых В.И., ИсуповВ.А., Кириллов B.B. Поведение монокристаллов магнониобата свинца в сильных электрических полях // ФТТ. 1987. Т. 29. №3. С. 783-786.

113. Tsotsorin A.N. and Luchaninov A.G. Electrostrictive properties of lead magnesium niobate lead zirconate-titanate ceramic solid solution // Abstr. booklet-of IMc. Washington. USA. 1998. P. 13.