Пироэлектрический и фотовольтаический эффекты в неоднородных сегнетоэлектрических структурах

Солнышкин, Александр Валентинович

Пироэлектрический и фотовольтаический эффекты в неоднородных сегнетоэлектрических структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Солнышкин, Александр Валентинович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Тверь МЕСТО ЗАЩИТЫ

2012 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Пироэлектрический и фотовольтаический эффекты в неоднородных сегнетоэлектрических структурах»

Автореферат диссертации на тему "Пироэлектрический и фотовольтаический эффекты в неоднородных сегнетоэлектрических структурах"

005009143

ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТЫ В НЕОДНОРОДНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ

01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

2 ФЕВ т

Тверь-2012

005009143

Работа выполнена на кафедре физики сегнето- и пьезоэлектриков Тверского государственного университета.

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор Богомолов Алексей Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Волк Татьяна Рафаиловна

доктор физико-математических наук, профессор Гаврилова Надежда Дмитриевна

доктор физико-математических наук, профессор Короткое Леонид Николаевич

Ведущая организация: Воронежский государственный университет

Защита диссертации состоится « 4ё » /и(ХРТ(Х 2012 г. в '¡Ч0- часов на заседании диссертационного совета Д 212.263.09 при Тверском государственном университете по адресу: 170002, г. Тверь, Садовый пер., 35, ауд. №226.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Тверского государственного университета.

Автореферат разослан « Я. 3 » Лк&аРА 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ляхова М.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы находят широкое применение во многих областях современной техники: радиотехнике, гидроакустике, квантовой электронике, интегральной оптике и измерительной технике. В последнее время значительно возрос интерес к исследованиям физических свойств неоднородных полярных материалов как объемных, так и в пленочном исполнении. Данные структуры могут содержать неоднородности, обусловленные присутствием микро- и нановключений несегнетоэлектрической фазы, слои объемного заряда, «мертвые» слои и т.д. Практическая потребность их использования в качестве приемников электромагнитного излучения (сенсоров, датчиков излучения и температуры, тепловизоров и т.п.), энергонезависимых элементов памяти требует детального изучения особенностей поведения неоднородных полярных структур при различных внешних воздействиях. В частности, поглощенное электромагнитное излучение оптического диапазона наряду с пироэлектрическим током индуцирует стационарный и нестационарный фотовольтаические отклики. Их природа и взаимосвязь со спонтанной поляризацией остаются невыясненными. В связи с этим актуальной научной задачей являются исследования пироэлектрической и фотоэлектрической активности сегнетоэлектрических функциональных элементов с различным видом неоднородностей, а также выяснение взаимосвязи фотовольтаических и пироэлектрических явлений.

Одним из базовых материалов для вышеуказанных применений являются сегнетоэлектрические пленки, изготовленные в виде гетероструктур металл-сегнетоэлектрик-металл-подложка. Однако до настоящего времени свойства кристаллических пленок недостаточно исследованы. В частности, не определена роль поверхностных состояний и потенциальных барьеров вблизи интерфейсов гетерострухтуры и границ зерен в формировании электрического отклика. Остается невыясненной природа нестационарных фотовольтаических и фотоэлектрических эффектов в сегнетоэлектрических структурах в пленочном исполнении. При анализе пироэлектрической активности недостаточное внимание уделяется механическим напряжениям, которые связаны с тепловыми деформациями подложек, электродов и других подслоев. Актуальным остается вопрос о влиянии перечисленных выше факторов на спонтанную (остаточную) поляризацию как исходных образцов, так и пленок, подвергавшихся воздействиям постоянного и переменного электрических полей, освещения и изменения температуры.

присущим ни одной из составляющих фаз. В классических сегнетоэлектриках в результате внешних воздействий также может быть реализована ситуация, когда появляются неоднородности электрофизических характеристик. Это можно осуществить, в частности, созданием градиента температуры. Его наличие может приводить к появлению третичного пироэффекта, термополяризационного эффекта и возникновению нелинейных пироэлектрических явлений различной физической природы. Цель работы.

Изучение влияния неоднородностей, обусловленных присутствием приповерхностных слоев объемного заряда, включений несегнетоэлектричес-кой фазы, слоев с «замороженной» или нулевой поляризацией, областей с различными электрофизическими и теплофизическими характеристиками, на пироэлектрические, фотовольтаические и диэлектрические свойства сегнетоэлектрических гетерогенных структур.

Объекты исследований. В качестве объектов исследования использованы:

1. Пленочные гетероструктуры на основе сегнетоэлектрика тиогиподифосфата олова (8п2Р28б), имеющего ярко выраженные полупроводниковые свойства. Этот материал в пленочном исполнении удобен как объект для исследования влияния электронной подсистемы на сегнетоэлектрические и диэлектрические характеристики, он позволяет изменять концентрацию неравновесных носителей в широких пределах путем освещения, так как обладает фотопроводимостью в видимой области спектра.

2. Пленки цирконата-титаната свинца РЬ(ггхТ!1_х)Оэ (РгТ), являющиеся перспективными материалами для пироэлектрических и электромеханических устройств, а также создания элементов энергонезависимой памяти, в частности, с неразрушающим считыванием, которое можно реализовать, используя пироэлектрический или фотовольтаический эффекты. Это стимулирует повышенный интерес к изучению свойств гетероструктур, содержащих тонкие слои PZT.

3. Полимерные композиционные материалы на основе сополимера поли(винйлиденфторида-трифторэтилена) Р(\ШР-ТгРЕ) с добавлением керамики PZT, в частности, цирконата-титаната бария свинца (ВР2Т), и кристаллических сегнетоэлектриков группы триглицинсульфата (ТГС). Наличие кристаллических включений в полимерной матрице приводит к значительным изменениям электрофизических свойств, в частности, вызывает усиление пироэлектрического и пьезоэлектрического эффектов. Однако экспериментальные данные о свойствах подобных композитных материалов и теоретические представления о поведении их электрофизических характеристик являются достаточно противоречивыми.

4. Магнитоэлектрические композиты связности 2-2 с использованием керамических пластин цирконата-титаната свинца и никель-цинкового феррита ^Т-Жгп-феррит), связности 0-3 0.8 РЬгг^з'По^тОз-0.2 Мп0.42п0 6Ре2О4 (0.8 РгТ-0.2 Мг?) и 0.8 РЬ2г05зТ10470з-0.2 N¡0АЪа06Ре204 (0.8 РгТ-0.2 ЖР). Такие материалы являются альтернативой однофазных

кристаллических мультиферроиков, которые обладают незначительным по величине магнитоэлектрическим эффектом, в отличие композиционных материалов, состоящих из ферромагнетиков и сегнетоэлектриков. Исследование пироэлектрического эффекта в этих объектах позволяет определять степень механической связи и контролировать степень поляризованное™.

5. Релаксорные сегнетоэлектрики: ниобат бария стронция (8ВЫ), магнониобат свинца (РМЫ), магнониобат свинца с добавлением титаната свинца (РМЫ-РТ), цирконат-титанат свинца с примесыо лантана (РЬгТ). Они являются неоднородными системами, фазовый переход и свойства которых существенно размыты в широкой области температур, что связывается с появлением случайно распределенных внутренних полей и наличием областей упорядоченной и неупорядоченной фаз. Динамический метод исследования пироэлектрического эффекта позволяет изучать особенности поведения поляризации в данных материалах.

6. Кристаллы группы ТГС, являющиеся модельными сегнетоэлектриками, свойства которых достаточно хорошо можно описать в рамках феноменологической теории фазовых переходов. Они являются удобными объектами для исследования влияния искусственно созданных неоднородностей на свойства сегнетоэлектрических кристаллов.

Задачи исследования:

1. Изучение дисперсии комплексной диэлектрической проницаемости тонкопленочных гетероструктур на основе тиогиподифосфата олова (Зп^РА), цирконата титаната свинца (Р2Т) и сополимера винилиденфторида Р(УЭР-ТгРЕ) с целью получения информации о релаксационных процессах и характеристиках потенциальных барьеров вблизи интерфейсов пленочных гетероструктур и границ раздела.

2. Исследование пироэлектрических свойств неоднородных сегнетоэлектрических материалов с учетом механических деформаций, обусловленных взаимодействием пироэлектрически активных и пассивных составляющих гетероструктур. Создание модели, описывающей электрический отклик неоднородных сред на модулированное тепловое воздействие, при наличии пироэлектрического и пьезоэлектрического вкладов.

3. Проведение комплексных исследований фотовольтаических и фотоэлектрических эффектов и определение влияния спонтанной поляризации на неравновесную электронную подсистему пленочных сегнетоэлектрических структур на основе 8п2Рг5б и Р£Т.

4. Создание композитных материалов на основе полярных полимеров Р(УОР-ТгРЕ) с включениями керамических и кристаллических сегнетоэлектриков и исследование их физических свойств.

5. Анализ пироэлектрического отклика с целью восстановления распределения величины пироэлектрического коэффициента по координате в объемных неоднородных сегнетоэлектрических средах, имеющих приповерхностные слои с «замороженной» или нулевой поляризацией,

области с различными электрофизическими и теплофизическими

характеристиками.

Научная новизна.

1. Получена совокупность данных о диэлектрических, пироэлектрических и фотовольтаических свойствах пленочных гетероструктур на основе сегнетоэлектрика-полупроводника БпгРгЗб- В интервале частот Ю-1 + 107 Гц установлено наличие двух участков диэлектрической дисперсии, обусловленных прыжковой проводимостью и присутствием в приповерхностной области барьера Шоттки. Обнаружено существование нестационарного фототока короткого замыкания (НФТКЗ), связанного со спонтанной поляризацией. Предложены методики разделения вкладов пироэлектрической и фотовольтаической составляющих суммарного электрического отклика, наблюдаемого при воздействии модулированного светового потока на сегнетоэлектрические пленочные гетероструктуры.

2. Методами динамического пироэлектрического и фотовольтаического эффектов выполнены исследования свойств пленочных гетероструктур на основе РгТ.

• Показано, что в исходных самополяризованных образцах наблюдается корреляция между стационарным фотовольтаическим откликом и пирооткликом, регистрируемым динамическим методом. Приложение переполяризующего электрического поля не приводит к переключению направления стационарного фотовольтаического тока. Переходной фотовольтаический ток, наблюдаемый после воздействия постоянного внешнего электрического поля, вызван релаксацией объемного заряда с характерным временем, зависящим от направления и напряженности поля.

• На примере гетероструктуры РгТ(перовскит)-Р2Т(флюорит) выполнен анализ распределения поляризации в системе сегнетоэлектрик-полупроводник в рамках представлений о существовании барьерных приповерхностных слоев. Наличие внутренних электрических полей приводит к уменьшению величины поляризации в области интерфейса и обуславливает ее неоднородность.

• Эффекты экранирования спонтанной поляризации вблизи свободной поверхности и понижения потенциального барьера приводят к существованию электронной эмиссии из приповерхностных слоев пленок PZT при воздействии относительно малых электрических полей, в частности, возникающих при пироэлектрическом эффекте. Предложен доменный механизм усиления электронной эмиссии из сегнетоэлектрических пленок

3. Установлено, что в неоднородных сегнетоэлектрических средах электрический отклик на тепловое воздействие содержит пьезоэлектрический вклад, не связанный с вторичным пироэлектрическим эффектом.

так и пьезоэлектрическим эффектами; последний определяется тепловыми деформациями подложки, механически связанной с сегнетоэлектрической пленкой.

• Пироэлектрический отклик в композитных пленках на основе Р(У1ЭР-ТгРЕ) с включениями сегнетоэлектрической керамики системы Р2Т имеет аномальную составляющую, имеющую пьезоэлектрическую природу.

• В двухслойной композитной системе сегнетоэлектрическая керамика РгТ-Ы^п феррит связности 2-2 электрический сигнал является следствием как пироэлектрического эффекта, так и механического взаимодействия расширяющегося при нагревании феррита и пластины

ргт.

4. Показано, что в пленках Р(УОР-ТгРЕ) фазовый переход из параэлектрической фазы в полярную носит релаксорный характер. Наличие включений керамических и кристаллических сегнетоэлектриков в композитных материалах на основе Р(УОР-ТгРЕ), а также предварительная поляризация пленочных образцов сополимера приводят к смещению максимума диэлектрической проницаемости в область более высоких температур. Концентрационная зависимость величины пироэлектрического коэффициента композита Р(УЭР-ТгРЕ)+ВРгТ носит экстремальный характер с максимумом, соответствующим 20%-му содержанию керамики.

5. В образцах релаксорных материалов после предварительного воздействия переменного переполяризующего электрического поля появляется пироэлектрический отклик, свидетельствующий о существовании приповерхностного слоя, характеризующегося системой доменов со встречной поляризацией; толщина данного слоя зависит от напряженности приложенного внешнего электрического поля и температуры.

6. На примере кристаллов группы ТГС проанализировано влияние температурного градиента на пироэлектрические свойства сегнетоэлектриков. Показано, что стационарный градиент температуры вызывает размытие максимумов температурных зависимостей пироэлектрического коэффициента, их смещение в область более низких температур и уменьшение максимального значения пирокоэффициента, тогда как наличие переменного температурного градиента в области фазового перехода обусловливает увеличение максимального значения пироэлектрического коэффициента за счет вклада третичного пироэффекта.

Практическая значимость работы. Полученные в работе новые результаты и закономерности позволяют расширить имеющуюся научную информацию об электрофизических свойствах неоднородных сегнетоэлектрических материалов, в том числе тонких пленок, полимерных сегнетоэлектриков и композитов на их основе и структур, содержащих микро- и нанодомены.

Реализован метод создания поляризованных пленочных структур на основе полимерных сегнетоэлектриков, минуя стадию ориеитационной вытяжки (заявка на патент ЕРО N 10166939.8 - 1217). Сформированные

поляризованные пленки обладают устойчивым состоянием и характеризуются повышенной пьезоэлектрической (ёзз = 1200 ■*■ 1500 пКл-Н-1) и пироэлектрической активностью (у = 4 + 6 нКл см^КГ1). Данные материалы могут быть использованы в качестве функциональных элементов высокоэффективных приемников акустического излучения и высокочувствительных датчиков давления, а также при разработке систем регистрации ИК-излучения.

Предложены методики определения степени самополяризации в сегнетоэлектрических тонко пленочных структурах и изучения процессов переполяризации в гетерогенных структурах с использованием динамического метода исследования пироэлектрических свойств.

Разработан и апробирован метод переходных фотооткликов для характеризации свойств различных сегнетоэлектрических материалов, включающих объемные и пленочные гетерогенные структуры.

Рассмотрен метод изучения пироэлектрических свойств сегнетоэлектриков, находящихся в условиях постоянных и переменных тепловых потоков большой плотности, основанный на использовании динамического метода исследования пироэффекта. Он позволяет изучать распределение поляризации в пироактивных материалах, а также исследовать влияние стационарного градиента температуры на данное распределение. Полученные данные могут быть использованы при разработке пироэлектрических приемников, находящихся в условиях интенсивных тепловых потоков.

Предложена и апробирована методика восстановления распределения поляризации по координате в объемных, пироэлектрически активных материалах на основе экспериментально полученных частотных зависимостей пироэлектрического тока, обусловленного воздействием теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы.

Электрический отклик композитов сегнетоэлектрик-феррит на воздействие модулированного теплового потока позволяет контролировать степень механической связи слоев, которая является одним из важнейших факторов, влияющих на величину магнитоэлектрического отклика.

Отдельные результаты могут быть включены в учебные курсы по дисциплинам: «Физика сегнетоэлектрических явлений», «Физика сегнетоэлектриков-полупроводников», «Дополнительные главы физики сегнетоэлектрических явлений» для студентов, обучающихся по направлениям «Физика», «Радиофизика». Основные положения, выносимые на защиту:

1. Диэлектрический отклик сегнетоэлектрических пленочных структур на основе 8п2Р286, PZT и Р(УОР-ТгРЕ) свидетельствует о существовании двух участков дисперсии. Низкочастотная дисперсия диэлектрической проницаемости (до 104 Гц) обусловлена проводимостью, носящей прыжковый характер. В высокочастотном диапазоне (до 109 Гц) дисперсия связана с наличием барьеров типа Шоттки в приповерхностных интерфейсных областях.

2. Пироэлектрический отклик тонкопленочных сегнетоэлектриков определяется вкладом как тепловых характеристик составляющих гетероструктуры, так и механических, определяющих деформации (сопровождающие нагрев пленки при пироэффекте) в системе сегнетоэлектрическая пленка-подложка.

3. Нестационарный фототок короткого замыкания в пленках Sn2P2S6 связан с наличием локальных внутренних электрических полей в приповерхностных слоях и оптической перезарядкой локальных уровней. Наличие спонтанной поляризации вызывает аномалии НФТКЗ в области фазового перехода.

4. Разделение вкладов пироэлектрической и фотовольтаической составляющих суммарного электрического отклика, наблюдаемого при воздействии модулированного светового потока на сегнетоэлектрические пленочные гетероструктуры, можно реализовать путем варьирования интенсивности постоянной подсветки или фокусировкой модулированного потока излучения.

5. Процесс старения в самополяризованных пленках PZT вызывает изменение механизма стационарного фотовольтаического эффекта из объемного аномального в барьерный, на величину которого в незначительной степени влияет остаточная поляризация. Появление изменяющегося во времени фотовольтаического отклика после воздействия внешнего постоянного электрического поля вызвано релаксацией объемного заряда, обусловленного неравновесными носителями, экранирующими внешнее поле.

6. Электронная эмиссия из сегнетоэлектрических катодов на основе тонких пленок PZT, которые рассматриваются в качестве функциональных элементов тепловизоров, при возбуждении переменными электрическими полями с амплитудой, близкой к значению коэрцитивного поля, существенно увеличивается за счет движения 90° доменных границ.

7. Фазовый переход из параэлектрической в сегнетоэлектрическую фазы в пленках P(VDF-TrFE) и матрицах композитов на его основе носит релаксорный характер, который обусловлен конкуренцией двух механизмов молекулярной динамики: флуктуациями поляризации, которая перпендикулярна полимерной цепочке, и большими флуктуациями дипольных моментов вдоль полимерной цепочки благодаря колебательному движению TGTG звеньев полимерной цепочки и ее вращению независимо от соседних цепочек.

8. В неоднородных средах, содержащих как пироэлектрически активные, так и приповерхностные пассивные слои (включения), электрический отклик на воздействие теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы, характеризуется наличием начального выброса тока, вызванного тепловыми деформациями пассивного слоя (включений), механически связанного с пьезоэлектрически активными элементами структуры.

формированию области со встречной поляризацией типа «голова-к-голове», локализованной в приповерхностном слое образцов.

10. Размытие максимумов температурных зависимостей пироэлектрического коэффициента кристаллов ДТГС при наличии стационарного градиента температуры, их смещение в область более низких температур и уменьшение максимального значения пирокоэффициента вызвано неоднородным распределением поляризации. Переменный температурный градиент увеличивает максимальное значение пироэлектрического коэффициента кристалла ДТГС за счет вклада третичного пироэффекта, обусловленного неоднородностью пьезоэлектрических характеристик в объеме образца. Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и других научных конференциях:

• Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков (Иваново, 1995; Тверь, 2002; Пенза, 2005; С.-Петербург, 2008; Москва, 2011);

® International Seminar on Relaxor Ferroelectrics (Дубна, 1996); ® 7 Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков-полупроводников (Ростов-на-Дону, 1996);

• IEEE International Symposia on Applications of Ferroelectrics (East Brunswick, USA, 1996; Montreux, Switzerland, 1998);

• Международных конференциях «Физика диэлектриков» (С.-Петербург, 1997,2008,2011);

• International Meetings on Ferroelectricity (Seoul, Korea, 1997; Argentina/Brazil, 2005);

• Международных конференциях «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение» (Александров, 1995,1997);

• Международных конференциях по росту и физике кристаллов (Москва, 1998,2000,2002,2004,2006, 2010);

• Международных конференции по физике кристаллов «Кристаллофизика ХХ1-го века» (Москва, 2003; Черноголовка, 2006);

• International conferences «Electroceramics IX», «Electroceramics X» (Cherburg, France, 2004; Toledo, Spain, 2006);

• Международной научно-практической конференции «Пьезотехника-2005» (Ростов-на-Дону, 2005);

• Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, 2005);

• 8th European Conference on Applications of Polar Dielectrics (Metz, France, 2006);

• 7th International Conference on Optical Technologies (Nürnberg, Germany, 2006);

• International Symposia «Micro- and nano-scale domain structuring in ferroelectrics» (Екатеринбург, 2007,2009);

• XV Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твёрдых тел (Черноголовка, 2007);

• 6th International Seminar on Ferroelastics Physics (Воронеж, 2009);

• Международной научно-технической конференции «INTERMATIC» (Москва, 2009, 2010);

• XXII Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 56 работах, в том числе 32 из них в рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 24 работы - в материалах и трудах международных и всероссийских конференций и симпозиумов. Список публикаций в журналах, рекомендованных ВАК РФ, приведен в конце автореферата.

Личный вклад. Научные положения диссертации, выносимые на защиту, сформулированы лично автором. Автор непосредственно участвовал в постановке задачи исследований, анализе полученных результатов и формулировке выводов. Автору принадлежит большинство проведенных экспериментальных исследований. Научный консультант Богомолов A.A. участвовал в постановке задачи, ему принадлежит определенный вклад в обсуждение основных результатов работы. Малышкина О.В. участвовала в экспериментальном исследовании фото- и пироэлектрических свойств пленок Sn2P2S6, а также кристаллов ДТГС. Сергеева О.Н. участвовала в исследовании пироэлектрических свойств пленок PZT. Суханек Г. любезно предоставил для исследований пленочные гетероструктуры на основе PZT и участвовал в обсуждении результатов. Ряд экспериментальных результатов получен совместно с аспирантами и сотрудниками кафедры физики сегнето- и пьезоэлектриков Тверского государственного университета.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения (общая характеристика работы), б глав, перечня основных результатов и выводов, списка печатных работ автора, списка цитированной литературы из 326 наименований. Диссертация содержит 338 страниц машинописного текста, включающих 178 рисунков и 13 таблиц.

Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, а также основные положения, выносимые на защиту. Показаны научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе диссертации описаны свойства сегнетоэлектрических пленочных гетерострукгур. Обзор отражает современное состояние научных задач и проблем физики сегнетоэлектрических гетерогенных структур в свете изучения стационарных и нестационарных фотовольтаического и фотоэлектрического эффектов.

Приведены результаты исследований пироэлектрических свойств гетерогенных структур. Рассмотрены фазовые превращения, влияние подложки на структуру пленки и промежуточных фаз.

Обсуждаются электрофизические свойства полимера

поливинилиденфторида (PVDF), его статистического сополимера P(VDF-TrFE) и композитов на их основе.

Во второй главе описываются объекты исследования и методики изучения пироэлектрических, фотовольтаических, фотоэлектрических и диэлектрических свойств сегнетоэлектрических гетерогенных структур.

Исследования пироэлектрических свойств выполнены динамическим методом с использованием модуляции теплового потока импульсами прямоугольной формы, а также синусоидальной модуляции лазерного излучения.

Описана методика расчета временной зависимости пироэлектрического тока пленочных структур с учетом граничных условий, а также геометрических и тепловых характеристик используемых в гетероструктуре элементов, таких как электрод, сегнетоэлектрическая пленка, подложка.

Фотовольтаический и фотоэлектрический эффекты в сегнетоэлектрических пленочных структурах регистрировались при воздействии на образцы как переменного светового потока, так и в условиях постоянного освещения.

Дисперсионные зависимости диэлектрических характеристик объектов исследования определены с помощью универсального измерительного моста Novocontrol ALPHA High-Resolution Dielectric Analyzer, а также фазометрическим методом, основанным на измерениях действительной и мнимой частей полного переменного тока, проходящего через исследуемые образцы.

Предложена методика нахождения распределения величины пироэлектрического коэффициента по координате, отвечающего профилю поляризации в исследуемых образцах, на основе частотной зависимости пиротока, обусловленного воздействием на сегнетоэлектрик теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы.

В третьей главе представлены результаты комплексных исследований диэлектрических, пироэлектрических, фотовольтаических и фотоэлектрических свойств пленочных структур на основе сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6.

Впервые выполнены исследования диэлектрических свойств пленок сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6 в широком частотном интервале 10" '+107 Гц в диапазоне температур от -100 до +120°С. На рис. 1 показаны температурные зависимости вещественной (С') части комплексной емкости для различных частот измерительного поля. Вещественная компонента электрической емкости достигает максимума при температуре Ттах = 345 К, что на 6 К выше точки фазового перехода из сегнетоэлектрической фазы в параэлектрическую для монокристалла Sn2P2S6.

1 • -100 кГц

18 » -10 кГц ЖЧ^'.

с - 1 КГЦ

16' г - ЮО Гц vtf Vocc,6b

& I /л4'

- 14 -s«e

150 200 250 300 350 400 Т, К

Рис. 1. Зависимости действительной части комплексной емкости пленки Sn;P2S6 от температуры.

Выявлено наличие двух участков дисперсии: низкочастотный (КГ'-103 Гц) и высокочастотный (103-107 Гц). На рис.2 (а) в двойном логарифмическом масштабе представлены экспериментальные

зависимости С'(/) и С"(/) для пленки БпгРгЗб, полученные при температуре 340 К. Из представленных результатов следует, что в высокочастотной области зависимость С"(/) проходит через максимум при частоте ~106 Гц. Дисперсионные зависимости

составляющих комплексной емкости в

этом интервале частот следуют закону Дебая

Б«

е"(«) = (1)

1 + /сот

где т - характерное время релаксации, и ест - высокочастотная (ы->со) и низкочастотная (со—>0) диэлектрические проницаемости. Релаксационный процесс дебаевского типа не меняется с повышением температуры и существует также при температуре 400 К, что значительно выше температуры фазового перехода монокристалла 8п2Р286. Следовательно, высокочастотная релаксация не связана с существованием сегнетоэлектрического состояния. Наиболее вероятным механизмом, объясняющим соответствующую релаксацию, является наличие барьера Шоттки между металлом и сегнетоэлектриком-полупроводником. (а)

10' 10' 10° 10° О 20 40 60

1, Гц С', нФ

Рис. 2. Дисперсионные зависимости действительной и мнимой компонент комплексной емкости (а) и диаграмма Коула-Коула (б), полученные для пленки ЗпгР^о, находящейся при температуре 340 К.

В низкочастотной области (Ю-1—103 Гц) при температурах ниже 170 К дисперсия компонент комплексной емкости практически отсутствует. Мнимая компонента комплексной емкости характеризуется линейным участком, наклон которого определяется из формулы 1§С"=п2^со, п2=-0,02. С повышением температуры зависимость С"(/) в двойном логарифмическом представлении для области частот 10~'-103 Гц приобретает сильный наклон,

(.....1.....р

.....

......!.....Е р:

30 40

I, МС

50 60

который увеличивается с ростом температуры (рис. 2 (а)). Мнимая компонента комплексной емкости следует степенному закону С"~ю"2, и показатель степени пг, характеризующий наклон линейного участка двойной логарифмической зависимости, принимает значение -0.6 при 340 К и -0.65 при 400 К. Такое поведение можно объяснить проводимостью пленок БпгРгБб, имеющей прыжковый характер [1].

Исследования пироэлектрических свойств однофазных поликристаллических пленок БпгРгЗб показали наличие пироотклика без их предварительной поляризации (рис. 3), что свидетельствует об униполярности исходных образцов (самополяризация). Как видно из рисунка, форма пироотклика полностью

воспроизводит форму теплового импульса. Слабый начальный импульс связан с разогревом пленки тепловым потоком. Неизменность пиротока во время действия теплового потока свидетельствует о постоянной скорости нагрева пленки и алюминиевой подложки.

На рис. 4 представлены температурные зависимости пироэлектрического тока. Как видно из хода кривых (рис. 4 (а)), максимум пиротока для исходной пленки приходится на температуру 58 4- 60°С, что на 6 т 8°С ниже температуры фазового перехода монокристалла 8п2Р286.

0,45' 0,40 0,35

х 0,30 0,25 0,20 0.15

Рнс. 3. Форма пироотклика пленки ЗпгРгЗб при освещении модулированным ИК-излучением. Т = 25°С./= 24 Гц. V/ = 50 мВт. 1 -пироотклик, 2 - опорный сигнал.

40 50

т,°с а)

40 50 Т,'С

б)

> 50 Т, °С В)

Рис. 4. Температурные зависимости пиротока пленок в^Рзвб'. а - неполяризованной, б -поляризованной в сторону естественной поляризации, в - против. Кривые I соответствуют процессу нагрева, 2 - охлаждения. Мощность излучения \\' = 5 мВт, длина волны Я. = 3,39 мкм.

Предварительная поляризация пленок по направлению естественной поляризации Рп существенно не изменяет величину пироотклика в исследуемом интервале температур, что свидетельствует о высокой степени самополяризации пленок 5п2Р286 (рис. 4 (б)). Максимум пиротока при нагреве поляризованной пленки смещается в область сегнетофазы и приходится на температуру 54 - 56 °С, тогда как аналогичный максимум при охлаждении приходится на температуру 58-60 °С, что соответствует максимуму пиротока

для неполяризованной пленки. Таким образом, можно сделать вывод, что поляризация сдвигает максимум пиротока в область более низких температур на 4-6 °С. В процессе нагрева поляризованное состояние частично распадается, вследствие чего значение поляризации приближается к тому, которое было до процесса поляризации, т.е. остается только естественная поляризация Р„.

В случае процесса поляризация в направлении против естественной

слабовыраженный размытый максимум пиротока, смещенный в область сегнетофазы на 15 - 20°С относительно аналогичного максимума для

неполяризованной пленки (рис. 4(в)). В процессе охлаждения пленка

восстанавливает поляризацию Р„, о чем свидетельствует смена направления пиротока. Отсюда можно сделать вывод, что процесс поляризации в направлении против естественной поляризации Р„ приводит к неустойчивому состоянию.

Впервые установлено, что при воздействии света видимого диапазона (в частности, лазерного излучения с длиной волны 6328 А) на пленочные образцы 8п2Р286 появляется отклик, совпадающий по форме и направлению с пироэлектрическим, но значительно большей (на порядок) амплитуды (рис. 5). Характерной особенностью нестационарного фототока короткого замыкания (НФКТЗ) является то, что направление тока в световом и темновом промежутках противоположны (т.е. его поведение аналогично поведению пиротока). Установлено, что время существования нестационарного

фототока короткого замыкания составляет ~200 мс как для светового промежутка, так и для темнового.

В отличие от пироэлектрического тока НФТКЗ является спектрально чувствительным (рис. 6). Максимум фотовольтаического отклика приходится на длину волны -510 нм при комнатной температуре, что соответствует максимуму стационарного интенсивности модулированного

фотоэлектрического тока и краю излучения (5 мВт см"2). Ширина собственного поглощения спектральной полосы ~40 нм.

поляризации Рп наблюдается

Рис. 5. Осциллограммы НФТКЗ предварительно неполяризованной пленки 8п2Р25б при воздействии нефокусированного лазерного

излучения с длиной волны 6328 А.

= 30 мВт.

1,2 <я>

1.0- о °0

< 0,8 с о

Ь 0,6- о

с с

--°'4 / 0,2. 0°

0,0-1----.--

<00 500 600 700

X, нм

Рис. 6. Спектральные зависимости амплитудного значения

фотовольтаического отклика пленок

Сп.О.С. птапАПОИИГ,™ V ппипй

монокристалла вг^Зй.

Подтверждением фотовольтаической природы НФТКЗ служит тот факт, что при стационарной подсветке образцов пленок 5п2Р256 белым светом наблюдается уменьшение величины НФТКЗ, а для некоторых образцов к смене его направления. Как известно, постоянная подсветка образца приводит к исключению влияния уровней прилипания. В некоторых пленках, варьируя интенсивность подсветки, можно полностью исключить ФТКЗ и наблюдать только пироотклик.

Температурные зависимости НФТКЗ свидетельствуют о его связи со спонтанной поляризацией, т.к. его температурный ход в области фазового перехода монокристалла 8п2Рг8б воспроизводит ход температурной зависимости спонтанной поляризации.

Обнаружено различие в поведении пироотклика и нестационарного фототока короткого замыкания при воздействии сфокусированного и несфокусированного лазерного излучения одинаковой мощности (рис. 7). При воздействии сфокусированного лазерного излучения (диаметр светового пятна 0,5 мм) наблюдается сигнал (рис. 7 (а)), который можно отождествить с пленочным откликом, обусловленным пироэлектрическим эффектом. Воздействие несфокусированного лазерного излучения на пленку 8п2Р2§6 той же мощности приводит к отклику, форма которого представлена на рис. 7 (б). Как видно из рисунка, наблюдается сигнал большей амплитуды, который мы связываем с НФТКЗ.

Рис. 7. Отклик пленки ЗпзРгБб. предварительно поляризованной электрическим полем напряженностью Е_ = 150 кВсм"1. при воздействии фокусированного (а) и несфокусированного (б) лазерного излучения. Т„ЗМ=22°С.

Таким образом, показано, что варьирование интенсивности монохроматического лазерного излучения путем его фокусировки позволяет различать пироэлектрический и фотовольтаический отклики сегнетоэлектриков-полупроводников.

Появление фотовольтаического отклика, имеющего переходной характер, связано с оптической перезарядкой локальных уровней, которые могут быть как поверхностными, так и объемными. Уровни, локализованные в приконтактной области пространственного заряда, принимают активное

участие в экранировании спонтанной поляризации. При воздействии света происходит опустошение ловушек, что приводит к появлению в пленках Sn2P2S6 электрического поля и, соответственно, фото-э.д.с. В течение максвелловского времени релаксации электрическое поле экранируется неравновесными носителями. При выключении света уменьшается избыточная концентрация носителей заряда. Это вызывает изменение направления электрического поля и тока, значения которых в течение определенного времени, зависящего от глубины локальных уровней, спадают до нуля.

В работе представлен анализ механизмов электронного транспорта в гетероструктуре AI/Sn^Sf/Al. На основе температурных зависимостей электропроводности для области слабых измерительных полей (<1 кВ-см ) получены значения трех энергий активации Еа: 0,54; 0,84 и 1,6 эВ; что свидетельствует о существовании энергетических уровней в запрещенной зоне. При приложении поля, превышающего 1 кВ-см-1, наблюдается увеличение проводимости пленок Sn2P2S6. Обнаружена ассиметрия вольт-амперных характеристик (ВАХ), свидетельствующая о различии в величинах потенциальных барьеров на интерфейсах тонкопленочной структуры Al/Sn2P2Se/Al. Анализ ВАХ выявил наличие нескольких механизмов проводимости в данной тонкопленочной структуре. В области полей до 10 кВ-см"' вольт-амперные характеристики описываются выражениями для токов, ограниченных пространственным зарядом. В области больших полей вклад в электрический ток вносят преимущественно носители заряда, возникающие за счет эффекта Пуля-Френкеля.

Исследован фоторезистивный эффект и определены времена релаксации фотопроводимости (тф), отвечающие различным температурам. Установлено, что Тф максимально в районе фазового перехода.

Четвертая глава посвящена описанию результатов исследований электрофизических свойств тонкопленочных гетероструктур на основе

цирконата титаната свинца.

Дисперсионные зависимости диэлектрических характеристик пленок PZT определены фазометрическим методом в интервале частот 10 ч- 10 Гц. По частотным зависимостям е'{/> и е"(/), измеренным при напряжённости поля 7 кВ-см-1, построены диаграммы Коула-Коула. Явно выражены два участка с различным характером дисперсии: полуокружность, соответствующая дисперсии дебаевского типа (104 -ь 106 Гц), и участок линейной дисперсии (/■< 103 Гц), соответствующий проводимости прыжкового типа.

Исследования пироэлектрических свойств униполярных поликристаллических пленок PZT состава Pb(Tio,45Zr0,53Wo,oiCdo,oi)03, полученные динамическим методом показывают, что все исследуемые образцы обладают естественной униполярностью. Форма пироотклика, наблюдаемая при воздействии теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы, полностью воспроизводит форму теплового импульса. Такая форма пироотклика, как и в случае пленочной

структуры S112P2S6 (рис. 3), определяется разогревом пленки вместе с подложкой.

Выполнен расчет временных зависимостей пироэлектрического тока lm,Po(t) пленочных гетероструктур, сформированных на различных подложках. Показано, что для сегнетоэлектрических пленок на металлических подложках форма импульса тока близка к прямоугольной (рис. 3) за счет появления пьезоэлектрической компоненты отклика, обусловленной возникновением тепловых деформаций подложки, механически связанной с сегнетоэлектрической пленкой. Подобное поведение становится возможным благодаря значительному различию коэффициентов теплового расширения пленки и металлической подложки, что вызывает дополнительную деформацию сегнетоэлектрического слоя.

Проведены исследования пироэлектрических свойств пленок PZT этого же состава квазистатическим методом в интервале температур 20° 90°С. Обнаружено наличие аномально больших токов по сравнению с предполагаемыми пироэлектрическими. Естественно отождествить эти токи с термостимулированными токами (ТСТ). Вычислено значение энергии активации (Еа) на основе температурных зависимостей ТСТ. Величина Еа для исследуемых образцов составила значения, равные 0,3+0,4 эВ. Механизмами, ответственными за возникновение ТСТ в исследованной области температур, являются термическое разрушение объемно-зарядовой поляризации (распад комплексов дефектов, опустошение ловушек) и ориентационной поляризации комплексов дефектов.

Выполнен анализ пироэлектрического отклика на воздействие синусоидально модулированного лазерного излучения (LIM метод) для обобщенного случая многослойной структуры, содержащей слои с сегнетоэлектрической поляризацией и поляризацией, индуцированной объемным зарядом. Расчеты проведены на примере гетероструктуры металл-сегнетоэлектрик-полупроводник, состоящей из Pt-PZT(nepoBCKm-)-PZT (флюорит).

При исследовании сегнетоэлектриков LIM методом лазерный луч модулируется с циклической частотой ю, пироэлектрический ток в комплексном представлении может быть записан в виде [2]:

= (2) d{ dt

где /р - комплексная амплитуда пироэлектрического тока, z - текущая координата, t - время, Т - изменение температуры, представленное в комплексном виде, As - площадь нагреваемой поверхности образца, d -толщина сегнетоэлектрической пленки, r(z) - функция пироэлектрического отклика:

Hz) =p(z) - (ct. - aE)cE0£int(z), ' (3)

которая определяется пироэлектрическим коэффициентом p(z) и значением внутреннего поля Ет, а. - коэффициент теплового расширения, аЕ -

температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, е -

диэлектрическая проницаемость, е0 - электрическая постоянная. Внутреннее

поле £¡„,0) в короткозамкнутом образце обусловлено наличием объемных

зарядов и деполяризующего поля: г г -1 "

ее,

JpmW - P{z)--\P(z')d-'

(4)

i^o "o^o ; j \ о

где P(z) - зависящая от координаты поляризация, p(z) - объемная плотность пространственного заряда.

Выполненный расчет внутренних полей и поляризации показывает, что с увеличением толщины сегнетоэлектрической тонкой пленки профиль функции пироэлектрического отклика сглаживается (становится более плоским) из-за уменьшения влияния деполяризующего поля.

Для этой же структуры проведен расчет частотных зависимостей пироэлектрического тока на основе аналитически заданного распределения поляризации и проведено сравнение с экспериментальными результатами. Согласие между экспериментальными значениями и рассчитанными теоретически было получено для случая, когда принимаются во внимание тепловые характеристики всех элементов гетероструктуры. Установлено, что кажущаяся эффективная температуропроводность сегнетоэлектрического слоя значительно ниже, чем принята при расчете частотных зависимостей пироотклика.

Исследования фотовольтаических и пироэлектрических свойств

................................................ выполнены на пленках состава

Pb(Zr0,25Tio,75)03 (PZT 25/75), изготовленных в Техническом университете г. Дрезден (Германия). В отсутствие внешних электрических полей при освещении

модулированным лазерным

излучением в пленках PZT 25/75 наблюдается отклик, представленный на рис. 8, свидетельствующий о наличии как пироэлектрической (начальный импульс - «пичок»), так и фотовольтаической (квазистационарная компонента - «полка») составляющих.

На фотовольтаическую природу квазистационарной компоненты указывает тот факт, что при постоянной подсветке с использованием излучения ультрафиолетового диапазона (к = 400 нм) она значительно возрастает, тогда как пироэлектрическая компонента остается практически неизменной.

При приложении внешнего электрического поля к пленкам PZT 25/75 отклик состоит из пироэлектрической и фотоэлектрической компонент.

■г"

Рис. 8. Осциллограмма отклика пленки РгТ 25/75 Мощность излучения V/ = 40 мВт, длина волны X = 6328 А.

суммарного Тщм 22 'С.

Причем фотоэлектрический ток не остается постоянным, а уменьшается во времени. Выключение электрического поля приводит к появлению фотовольтаического отклика, противоположного по направлению, наблюдаемому ранее фотоэлектрическому току под полем. Однако этот отклик также нестабилен. Исследована кинетика фотоэлектрического и фотовольтаического токов. Установлено, что они уменьшаются во времени с постоянной (0,5 4 с), зависящей от величины и направления приложенного поля. Это поведение связано с экранированием внешнего электрического поля фотоиндуцированными носителями с образованием объемного заряда в приповерхностных областях пленочной гетероструктуры и его последующего распада после выключения поля.

Зависимость фотоэлектрического тока от величины и направления внешнего поля для пленок Р2Т 25/75 представлена на рис. 9. В целом, наблюдаемая картина напоминает вольт-амперную характеристику (ВАХ)

диода. Это свидетельствует о наличии запирающего слоя в исследуемой тонкопленочной структуре. Из анализа пиро-и фототоков самополяризованных пленок ?гт с /»-типом проводимости можно сделать вывод о том, что направление самополяризации совпадает с пропускным направлением «вентиля» для основных носителей заряда.

Выполнены исследования

стационарного фотовольтаического отклика при освещении пленок PZT 25/75 лазерным излучением с длиной волны 6328 А. Для большинства исследуемых рабочих площадок стационарный фотовольтаический отклик лежит в пределах от 20 до 100 пА при мощности излучения 40 мВт. Полярность наблюдаемого постоянного фотовольтаического отклика совпадает с направлением пиротока, возникающего при нагреве пленки. В исследуемых самополяризованных образцах PZ7 25/75 существует корреляция между направлением и величиной пиротока и характеристиками стационарного фототока короткого замыкания: на тех рабочих площадках, где наблюдаются максимальные значения пироотклика, имеет место максимум фотовольтаического тока, таким же образом соответствуют друг другу и минимальные значения. Это наглядно свидетельствует о связи наблюдаемого фотовольтаического эффекта (ФВЭ) с остаточной поляризацией, так как величина динамического пироотклика, как известно, пропорциональна ей.

Рассмотрено влияние предварительной поляризации на величину стационарного ФТКЗ для пленок РгТ. Зависимость фототока короткого замыкания от величины и направления поляризующего поля представлена на рис. 10 (а). Как видно из данного рисунка, несмотря на то, что направление

2 5'фото.^

2,0 1,5 1,0 0.5 0,0

-0,5__

-60~ -40 -20 0 20 40 60 Е, кВ-см"1

Рис. 9. Зависимость фототока от величины и направления внешнего приложенного поля в пленке Ргт (25/75).

поляризации изменилось на противоположное, о чем свидетельствует смена направления пиротока (рис. 10 (б)), полярность стационарного ФТКЗ осталась неизменной. Наблюдается лишь гистерезисная зависимость ФТКЗ одного направления. Таким образом, синхронного поведения остаточной поляризации

о -10 -20 -30

¡. -40 -50 -60

1 ■«■ V

-г \

> "X.

0,5 0,0

< О.

- -1,0 -1.5

У) 1 >

-40 -20

О и, В

и, В

а)

б)

короткого замыкания (а) и 25/75 после предварительной

Рис. 10. Зависимость стационарного фототока пироэлектрического отклика (б) для пленки Р2Т поляризации в поле как одного, так и другого направления. Мощность излучения 40 мВт, длина волны X = 6328 А.

Такое поведение стационарного фототока обусловлено тем, что в процессе старения пленки происходит закрепление направления остаточной поляризации. Подобная фиксация приводит к формированию барьера. Параметры этого барьера определяются величиной остаточной поляризации, и в дальнейшем изменение поляризации уже слабо влияет на характеристики этого барьера. ФТКЗ перестает следовать за изменением остаточной поляризации и определяется параметрами барьера. Таким образом, в исследуемых пленках может происходить изменение механизма образования ФВЭ из аномального объемного в барьерный, на значении которого незначительно влияют величина и направление остаточной поляризации, формируемой внешним полем.

В работе проанализирована электронная эмиссия из сегнетоэлектрических пленок Р2Т с целью возможного практического использования данного эффекта для создания тепловизоров. Рассмотрены слои пространственных зарядов, существующих в области интерфейсов сегнетоэлектрическон тоикопленочной структуры РгТ благодаря контактным и поверхностным явлениям, а также эффектам экранирования. Плотность поверхностных состояний, обеспечивающих экранирование спонтанной поляризации вблизи свободной поверхности, должна быть не менее К5«10исм~г в соответствии со значением Р5 = 0,2 Кл м"2 для Р2Т. При толщине приповерхностного слоя /=10~8 м величина поверхностного потенциала составляет -1 В, что соответствует изменению высоты потенциального барьера на ~1 эВ, Таким образом, эффекты экранирования Р5 вблизи свободной поверхности и понижения потенциального барьера для эмитируемых электронов ведут к существованию электронной эмиссии при

воздействии относительно малых электрических полей, в частности, возникающих при пироэлектрическом эффекте. Также рассмотрен доменный механизм увеличения электронной эмиссии. Показано, что электронная эмиссия из тонкой сегнетоэлектрической пленки при возбуждении переменными электрическими полями с амплитудой, близкой к величине коэрцитивного поля, значительно увеличивается при движении 90° доменных границ.

В пятой главе представлены результаты экспериментальных исследований электрофизических характеристик композиционных полимерных пленок на основе сегнетоэлектрического сополимера Р(УОР-ТгРЕ) с добавлением кристаллических сегнетоэлектриков.

Определены дисперсионные зависимости диэлектрических характеристик пленок сополимера Р(УОР-ТгРЕ) и композитов на его основе в частотном интервале КГ'-ПО9 Гц для области температур от -50° до 140°С. На рис. 11 приведена температурная зависимость действительной части комплексной диэлектрической проницаемости для пленки сополимера Р(\ШР-ТгРЕ). При нагреве максимум вещественной части диэлектрической проницаемости наблюдается при Ттах= 110 °С (рис. 11 (а)). Этот пик соответствует переходу из сегнетоэлектрической фазы в параэлектрическую. Максимум е' с ростом частоты уменьшается, при этом Ттах не зависит от частоты измерительного поля.

Рис. 11. Зависимости вещественной части комплексной диэлектрической проницаемости от температуры для образца сополимера Р(\те-ТгРЕ) 70/30, полученные в процессе нагрева (а) и охлаждения (б). Частоты измерительного поля: 103, 10', 10', 107 Гц.

Сравнение экспериментальные данных, полученных при нагреве и охлаждении пленки (рис. 11 (б)), показывает существование значительного температурного гистерезиса, численное значение которого составляет приблизительно 40 °С для низких частот измерительного поля (/ < 104 Гц). Более того, в процессе охлаждения температурная зависимость е' существенно меняется с ростом частоты измерительного поля - наблюдается размытие и смещение максимума действительной части диэлектрической проницаемости в область высоких температур. Подобное поведение, как известно, характерно для сегнетоэлектриков, обладающих релаксорными свойствами.

о 4-—,—--,—,—, . ,

-40 0 40 80 120 Т, "С

а)

04—-------._

-40 0 40 80 120 Т, °С 6)

'10 МГц

1 кГц

Свидетельством релаксорного поведения служит выполнимость закона Фогеля-Фулчера:

/и=/оехр <б>

где ут _ частота, соответствующая максимуму диэлектрической проницаемости, /0 - предэкспоненциальный множитель, не зависящий от температуры, и - энергия активации, Т0 - температура Фогеля-Фулчера, которая может быть отождествлена с температурой «замораживания» полярной системы. Экспериментальные данные, полученные для вещественной части диэлектрической проницаемости, хорошо аппроксимируются законом Фогеля-Фулчера с параметрами Т0=61°С, /о=1,2'107 Гц и 0=3,1 Ю"3 эВ. Параметры Т,„ /о и £/, полученные для сополимера Р(УОР-ТгРЕ), соответствуют аналогичным величинам для электрон-облученных [3] и у-облученных образцов РСУОТ-ТгРЕ) [4].

Дисперсия диэлектрической проницаемости пленок сополимера Р(УЭР-ТгРЕ) в области частот от ¡0"' до 109 Гц свидетельствует о наличии двух

релаксационных процессов (рис. 12).

100

101 103

10'

I Гц Гц

Рис. 12. Частотные зависимости мнимой части диэлектрической проницаемости, полученные для образца сополимера Р(УОР-ТгРЕ) в процессе охлаждения из параэлектрической фазы при температурах: а - выше точки максимума диэлектрической проницаемости, б - ниже ее.

Анализ диэлектрических дисперсионных спектров на основе эмпирической модели Гаврильяка-Негами показал, что распределение времен релаксации является симметричным для обоих, релаксационных процессов. Для высокочастотной релаксации (107 - 109 Гц) характерное время, равное -2-10"9 с, практически не зависит от температуры; параметр а, характеризующий распределение времен релаксации, равен 1, т.е. релаксация носит дебаевский характер. В области частот (102 - 107 Гц) распределение времен релаксации имеет широкий спектр, причем с ростом температуры параметр а увеличивается от 0,2 до 1, а наиболее вероятное время релаксации уменьшается от 2-Ю-4 до 10~8 с. При температурах, превышающих 40°С, в низкочастотной области спектра появляется участок, обусловленный проводимостью образцов, что хорошо видно из рис. 12.

Предварительная поляризация пленочных образцов Р(УОР-ТгРЕ) электрическими полями, превышающими коэрцитивное (Ес=5 105 В см"1), вызывает появление дополнительных резонансных максимумов на частотной зависимости мнимой части диэлектрической проницаемости при частотах, больших 10 Гц, благодаря вкладу обратного пьезоэлектрического эффекта, а также смещение Ттах (на 7 - 10°С) в область высоких температур в процессе нагрева.

Поведение диэлектрической проницаемости в процессе охлаждения сополимера из параэлектрической фазы можно объяснить конкуренцией двух механизмов молекулярной динамики в сополимерах Р(\ТЭР-ТгРЕ): флуктуациями поляризации, которая перпендикулярна полимерной цепочке, и большими флуктуациями дипольных моментов вдоль полимерной цепочки благодаря колебательному движению ГСТС звеньев полимерной цепочки и ее вращению независимо от соседних цепочек.

Добавление в сополимер Р(УОР-ТгРЕ) 70/30 порошка триглицинсульфата или сегнетоэлектрической керамики системы ?ЪТ приводит к увеличению диэлектрической проницаемости с ростом процентного содержания наполнителя, а также смещает температуру фазового перехода в высокотемпературную область, как в процессе нагрева, так и при охлаждении, тем самым увеличивается область существования сегнетоэлектрического состояния. Высокочастотные дисперсионные зависимости (/ > 105 Гц) диэлектрических параметров в незначительной степени зависят от наличия сегнетоэлектрической примеси при используемых концентрациях. В области более низких частот наблюдается значительная дисперсия диэлектрических характеристик, обусловленная ростом проводимости при увеличении концентрации включений.

Результаты исследований пироэлектрических свойств пленок сополимера Р(\Т)Р-ТгРЕ) показали, что распределение поляризации является достаточно однородным. На рис. 13 (а) приведены температурные зависимости пироэлектрического коэффициента (у) исследуемых образцов. Как видно из представленной зависимости у(Т), с приближением к точке фазового перехода значение пироэлектрического коэффициента увеличивается и при Т«108°С достигает максимальной величины угаах = 12-Ю"5 Кл^КТ1. Температура, соответствующая максимуму пироэлектрического коэффициента, лежит ниже Т'тахс для поляризованных образцов на ~10 °С.

Необходимо отметить, что пироэлектрический отклик, а, соответственно, и остаточная поляризация (рис. 13 (б)) пленок сохраняются при температурах, значительно превышающих точку фазового перехода. Такие температурные зависимости поляризации характерны для сегнетоэлектриков при наличии значительных смещающих электрических полей, которые в данном случае могли возникнуть в процессе поляризации пленочных образцов сополимера.

20 40 60

80 Т, "С

100 120 140

20 40 60

80 Т, "С

100 120 140

Рис. 13. Температурные зависимости величины пироэлектрического коэффициента (а) и остаточной поляризации (б), рассчитанной на основе зависимости у(Т), полученные для пленочного образца сополимера Р(УОР-ТгРЕ): I - нагрев, 2 - охлаждение.

На рис. 14 представлена осциллограмма пироэлектрического отклика пленочного образца композита на основе сополимера Р(УЭР-ТгРЕ) и керамики ВР7Т. При воздействии теплового потока на поверхность образца с выходом «-»Р5 форма пироэлектрического сигнала значительно отклоняется от прямоугольной. Анализ формы импульса пироотклика позволяет предположить существование слоя вблизи поверхности образца с выходом «— »Р8, который обладает пироэлектрическими свойствами, отличными от свойств остального объема композита. Воздействие импульсного излучения на противоположную поверхность образца инициирует токовый импульс, по форме близкий к прямоугольной. Аналогичное поведение пироэлектрического

отклика характерно и для композитных материалов Р(УОР-ТгРЕ)+РгТ.

Установлено, что концентрационная зависимость величины эффективного пироэлектрического коэффициента композита Р(УОР-ТгРЕ)+ВР2Т носит экстремальный характер с максимумом, соответствующим 20% содержанию керамики.

Температурная зависимость

нестационарной компоненты отклика (начального импульса тока) в целом соответствует ходу спонтанной поляризации, тогда как аналогичная зависимость, определенная для квазистационарной компоненты, имеет максимум в области фазового перехода полимерной матрицы. Сравнительный анализ результатов пироэлектрических измерений для образцов сополимера Р(УВР-ТгРЕ) и композитов Р(УВР-ТгРЕ) с включениями керамики системы PZT показывает, что наблюдаемые различия пироэлектрического отклика связаны с внедрением включений сегнетоэлектрической керамики в полимерную матрицу, образующими приповерхностный слой.

В шестой главе приведены результаты исследований пироэлектрических свойств объемных неоднородных сегнетоэлектрических материалов.

Ц i ;

А.

. » '

'к''

Рис. 14. Пироэлектрический отклик образца композита Р(УОР-ТгРЕ)+20% вргт.

Установлено, что отличительной особенностью неоднородных сегнетоэлектричееких материалов, содержащих непироэлектрические слои, является наличие начального выброса тока (рис. 15) при исследовании1 пироэлектрических свойств динамическим методом в условиях модуляции теплового потока импульсами прямоугольной формы. В качестве иллюстрации на рис. 15 представлены формы пироэлектрических откликов двухслойного композита Р2Т-№2п-феррит.

Мм^нцт^вапны!1 теп что*

[>| Керамика IfVC; ~ MtTitiiM4e«oin иодлоагкй

Jkj>

Рис. 15. Формы электрического отклика композита Р2Т-"№2п феррит, наблюдаемые при воздействии модулированного лазерного излучения на поверхность феррита (а) и на часть электрода, свободную от феррита, керамики РгТ (б). Частота модуляции 16 Гц. Толщина пластины Р2Т- 0,] мм, толщина слоя феррита - 0,2 мм.

Показано, что начальный выброс тока (рис. 15 (а), точка А) связан с пьезоэлектрическим откликом, вызванным в данном случае механической связью феррит-пьезоэлектрик. Этот выброс тока обусловлен генерацией акустической волны (acoustic step wave), связанной с тепловым расширением поверхностного слоя феррита, и ее дальнейшим распространением в системе феррит-пьезоэлектрик. Это инициирует пьезоотклик, связанный с пьезомодулем dM. Как известно, он имеет положительный знак, что и определяет направление начального выброса тока. Частотная зависимость начального выброса тока также свидетельствует о его пьезоэлектрической природе - с понижением частоты модуляции он уменьшается вплоть до полного исчезновения на низких частотах.

Аналогичная ситуация наблюдается для образцов P(VDF-TrFE) с включениями сегнетоэлектрической керамики (рис. 14), в частности, наблюдается пичковый характер отклика, который имеет такую же частотную зависимость. Однако в образцах P(VDF-TrFE) с включениями керамики начальный выброс тока и квазистационарный сигнал имеют одинаковую фазу (рис. 14), т.е. не наблюдается смены фазы отклика в процессе воздействия теплового потока. Это связано с тем, что пьезомодуль для сополймера P(VDF-TrFE) отрицателен.

Как следует из рис. 15 (а, кривая ВС), дальнейший нагрев образца композита РгТ-никель-цинковый феррит приводит к возникновению тока, являющегося комбинацией пироэлектрического и пьезоэлектрического откликов, последний обусловлен вкладом пьезомодуля 4л за счет механического взаимодействия слоев, составляющих композит.

Амплитудное значение величины пироэлектрического отклика системы РгТ-№2п-феррит, рассчитанное с учетом пирокоэффициента Р2Т, равного Ф КГ4 Кл'м~2КГ\ меньше экспериментально наблюдаемого. Согласие расчета и эксперимента наблюдается при значениях пироэлектрического коэффициента ~10~3 Кл-м^К"1. Такое значение пирокоэффициента может быть получено в результате расчета с учетом механического взаимодействия пироэлектрического и непироэлектрического слоев. Таким образом, в неоднородных средах пироэлектрический коэффициент нельзя определять без учета пьезоэлектрического вклада, обусловленного различием коэффициентов теплового расширения, отвечающих различным материалам, составляющим композит.

Динамическим методом выполнены измерения пироэлектрического отклика в предварительно поляризованных магнитоэлектрических композитах связности 0-3 следующих составов: 0.8 РЬ2г0 5зТ1о.470э-0.2 Мпэ42п0С1Ре;О4 (0.8 ?ЪТ-0.2 и 0.8 РЬгг0 53Т10470з-0.2 \% 4гп06Ре2О4 (0.8 Р2Т-0.2 Ш¥), где Р2Т-сегнетоэлектрик, М2.¥ и N2? - марганец-цинковый и никель-цинковый ферриты соответственно. Поляризованные магнитоэлектрические композиты 0.8 ргт-о.2 и 0.8 Р7.Т-0.2 ЖР обнаруживают пироэлектрический отклик, амплитуда которого зависит от частоты модуляции теплового потока. На основе частотных зависимостей пироэлектрического тока, обусловленного воздействием на образцы теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы, произведен расчет распределения величины пирокоэффициента по толщине исследуемых образцов с использованием методики, предложенной в данной работе и описанной во второй главе диссертации. Установлено, что распределение поляризации по толщине образцов неоднородно - поляризация приповерхностных слоев значительно меньше, чем центральных областей.

В релаксорных сегнетоэлектриках возможно формирование приповерхностных слоев, отличающихся пироэлектрическими свойствами от основного объема образца. Данные материалы являются неоднородными структурами, содержащими области упорядоченной и неупорядоченной фаз.

Образцы 8ВЫ:0.75 и БВШШ, изготовленные непосредственно из выращенных кристаллов, не обладают пироэлектрическим откликом. После воздействия переменного электрического поля (при регистрации петель гистерезиса), появляется заметный пироэлектрический отклик. Форма этого отклика в образцах кристаллов 8В№0.75 и 8ВЫ:0.61 свидетельствует о возникновении в приповерхностном слое системы доменов со встречной поляризацией типа «голова-к-голове». Показано, что приложение внешнего электрического поля к исследуемым образцам смещает границу

приповерхностного слоя по петле гистерезиса. Однако полного исчезновения слоя со встречной поляризацией не происходит при приложении внешнего поля вплоть до пробойного. «Замороженная» часть объема с неориентируемой поляризацией Р0 локализована в приповерхностном слое образца, которая во время поляризации контактировала с катодом. Наблюдаемая конфигурация внутренних полей, обусловливающих существование замороженной поляризации, по-видимому, связана с инжекцией зарядов из электродов в приповерхностный слой образца. Известно [5], что наибольшая остаточная доменная плотность наблюдается у отрицательного электрода и обусловлена преимущественным зарождением доменов в этой области образца БВН Причем распределение плотности доменов с максимумом у отрицательного электрода существует даже после очень длительных полевых воздействий. По-видимому, это и вызывает формирование в приповерхностном слое области со встречной поляризацией.

Аналогичные исследования, выполненные на образцах релаксорных керамик РММ, РМЫ-20РТ и РЬ2Т-8, показали, что после воздействия переменного электрического поля в приповерхностных областях также формируются слои с «замороженной» встречной поляризацией.

При комнатной температуре в отсутствие внешних воздействий сегнетоэлектрическая керамика РЬгТ-Ю не проявляет пироэлектрической активности, т.е. она не обладает устойчивым поляризованным состоянием в релаксорной фазе. Под действием внешнего электрического поля (до 12 кВ-см" ') наблюдается пироэлектрический отклик, однако он не сохраняется после снятия поля. В работе показана возможность формирования достаточно стабильного поляризованного состояния в приповерхностных областях керамики РЬгТ-Ю при одновременном воздействии на образец внешнего электрического поля (-10 кВ-см-1) и интенсивных световых потоков (~ 1 Вт-см-2).

В результате внешних воздействий в образцах однородных материалов также можно реализовать ситуацию, когда появляются неоднородности. Это, в частности, осуществляется созданием градиента температуры ^га(1Т). На примере кристаллов дейтерированного триглицинсульфата (ДТГС) показано, что наличие стационарного градиента температуры приводит к размытию максимума зависимости у(Г), его уменьшению и смещению в область более низких температур. Смещение максимума на кривой у(Т) можно объяснить перегревом приповерхностного слоя образца в параэлектрическую фазу, а уменьшение максимального значения у и размытие максимума зависимости у(Т) - неоднородным распределением поляризации и сосуществованием в образце областей сегнетоэлектрической и параэлектрической фаз.

Воздействие на образец переменных тепловых потоков большой плотности должно приводить к тем же эффектам, которые наблюдаются в условиях постоянных градиентов температуры, а именно - к смещению максимума на кривой у(Т) и уменьшению максимального значения пироэлектрического коэффициента. Однако экспериментально этот эффект

наблюдается только при воздействии переменных потоков излучения плотностью свыше 200 мВт-см-2 (рис. 16 - кривые 4-6). Излучение меньшей интенсивности также приводит к смещению максимума на кривой у(Т), однако величина утах растет с увеличением плотности теплового потока (рис. 16 -кривые 1-3). Поскольку на кристалл воздействуют переменные тепловые потоки достаточно большой плотности, которые вызывают появление

нестационарных температурных

градиентов, то естественно предположить, что одним из известных факторов, объясняющих увеличение утах, является третичный

пироэлектрический эффект.

При наличии нестационарных температурных градиентов в образце, находящемся в области фазового перехода, возникает суммарная, отличная от нуля, пьезополяризация, связанная с неоднородностью пьезоэлектрических характеристик в объеме кристалла. Проведенные расчеты показали, что воздействие на образец модулированного теплового потока достаточно большой интенсивности вызывает

дополнительный вклад в

пироэлектрический отклик, связанный с третичным пироэффектом. Среднее значение пирокоэффициента, соответствующего третичному пироэффекту (утр), составляет приблизительно 1,5-10"3 Кл-м~2К~' при плотности теплового потока IV = 50 мВт-см"2 (температура тыльной поверхности Т0=53 °С), а при W= 150 мВт-см"2 и Т0=56 °С значение утр примерно равно 310" Кл м" К" . Из сравнения расчетных величин у^ и экспериментально полученных данных (рис.16 - кривые 1, 2 и 3) следует, что увеличение максимального значения пироэлектрического коэффициента в области фазового перехода с ростом мощности излучения обусловлено вкладом третичного пироэффекта в наблюдаемый пироотклик.

Основные результаты и выводы

Методами динамического пироэлектрического отклика, переходного фотовольтаического тока и диэлектрической релаксационной спектроскопии проведено широкое исследование пленочных и объемных гетерогенных сегнетоэлектрических материалов. Показана применимость комплекса этих методов для идентификации неоднородностей, обусловленных присутствием приповерхностных слоев объемного заряда, микро- и нановключений несегнетоэлектрической фазы, слоев с «замороженной» или нулевой

Т, °С

Рис. 16. Температурные зависимости пироэлектрического коэффициента, полученные для кристалла ДТГС при воздействии модулированных тепловых потоков различной плотности: I - IV= 12, 2 - 50, 3 - 150, 4 - 560, 5 - 800, 6 - 900 мВтсм"2. На оси абсцисс отложена температура тыльной поверхности образца.

поляризацией, областей с различными электрофизическими и теплофизическими характеристиками, а также для изучения их влияния на электрический отклик исследуемых материалов.

1. Дисперсионные зависимости составляющих комплексной диэлектрической проницаемости пленочных гетероструктур на основе БпгРгЗб и РгТ в частотном диапазоне 104—107 Гц и пленок Р(УВГ-ТгРЕ) в интервале частот 108-109 Гц следуют закону Дебая как значительно ниже, так и выше температуры фазового перехода. В низкочастотном диапазоне (<103 Гц) присутствует линейный участок дисперсионной зависимости, свидетельствующий о наличии прыжковой проводимости.

2. Сравнительный анализ пироэлектрических откликов сегнетоэлектрических пленок, сформированных на подложках с различными теплофизическими свойствами, свидетельствует о необходимости учета вклада пьезоэлектрической составляющей за счет тепловых деформаций подложки, механически связанной с пленкой, в случае значительного различия коэффициентов теплового расширения элементов гетероструктуры.

3. Обнаружено существование нестационарного фототока короткого замыкания (НФТКЗ) в пленках впгРгЗб, носящего «вспышечный» характер и имеющего различное направление при включении и выключении света. Показано, что нестационарный фототок короткого замыкания имеет комплексную природу, обусловленную его связью со спонтанной поляризацией и вкладом процессов оптической перезарядки локальных уровней, что подтверждается аномалией НФТКЗ в районе фазового перехода и влиянием фотоактивной подсветки на его амплитуду.

4. Для пленок PZT установлена корреляция между стационарным фотовольтаическим откликом и пирооткликом, регистрируемым динамическим методом. Показано, что в самополяризованных (не подвергавшихся воздействию внешних полей) пленках в процессе старения может происходить изменение механизма фотовольтаического эффекта с объемного в барьерный, на характеристики последнего незначительно влияет величина и направление остаточной поляризации, формируемой предварительной поляризацией.

5. Впервые выполнен анализ распределения поляризации в системе сегнетоэлектрик-полупроводник на примере гетероструктуры РгТ(перовскит)-Р2Т(флюорит) з рамках представлений о существовании барьерных слоев на границах раздела и проведено сравнение с результатами, полученными методом синусоидальной модуляции лазерного излучения (ЫММ). Показано, что в приконтактных областях поляризация изменяется за счет вклада слоев объемного заряда.

6. Предложен доменный механизм усиления электронной эмиссии из сегнетоэлектрических пленок PZT. Показано, что при воздействии переменного электрического поля с амплитудой, близкой к значению коэрцитивного поля, ток электронной эмиссии из тонкой

сегнетоэлектрической пленки значительно увеличивается за счет движения 90° доменных границ.

7. По результатам диэлектрических и пироэлектрических измерений установлено, что фазовый переход из параэлектрической фазы в сегнетоэлектрическую в пленках сополимера P(VDF-TrFE) и композитах на его основе носит релаксорный характер - происходит размытие максимума диэлектрической проницаемости и его смещение в область более высоких температур с ростом частоты измерительного поля. Предварительная поляризация пленочных образцов P(VDF-TrFE), а также наличие включений керамических и кристаллических сегнетоэлектриков приводит к смещению максимума диэлектрической проницаемости в область более высоких температур.

8. Впервые экспериментально обнаружено существование аномального пироэлектрического отклика пленочных образцов композита P(VDF-TrFE)+PZT толщиной 20 + 100 мкм, обусловленного наличием поверхностных слоев с особыми пироэлектрическими свойствами. Установлено, что концентрационная зависимость величины пироэлектрического коэффициента композита P(VDF-TrFE)+BPZT носит экстремальный характер с максимумом, соответствующим 20% содержанию керамики.

9. В неоднородных объемных средах, содержащих как сегнетоэлектрически активные, так и пассивные слои (включения), электрический отклик на воздействие теплового потока содержит компоненту, величина и знак которой определяются не только спонтанной поляризацией, но и тепловыми деформациями пассивного слоя (включений), механически связанного с пьезоэлектрически активными элементами структуры.

10. На примере кристаллов группы TTC показана возможность контроля величины пирокоэффициента путем создания в кристалле температурного градиента: в условиях постоянного градиента происходит размытие максимумов температурных зависимостей пироэлектрического коэффициента, их смещение в область более низких температур и уменьшение максимального значения пирокоэффициента; переменный температурный градиент увеличивает максимальное значение пирокоэффициента за счет вклада третичного пироэффекта, обусловленного неоднородностью пьезоэлектрических характеристик в приповерхностных слоях и объеме образцов.

11. Воздействие переменного внешнего электрического поля на образцы релаксорных материалов SBN, PMN, PMN-PT и PLZT приводит к формированию в приповерхностных слоях областей с устойчивой встречной поляризацией.

Список публикаций автора в периодических изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Богомолов А.А., Дабижа Т.А., Малышкина О.В., Солнышкин А.В. Пироэлектрические свойства кристаллов ДТГС при наличии температурного градиента// Изв. РАН. Сер. физ. 1996. Т. 60. № 10. С. 186 - 189.

2. Богомолов А.А., Малышкина О.В., Солнышкин А.В., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н. Температурная зависимость пиро- и фотоэлектрического отклика в пленках Sn2P2S6 // Изв. РАН. Сер.физ. 1997. Т. 61. №3. С. 375 -378.

3. Bogomolov А.А., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V. Effect of temperature gradient on the surface domain structure in DTGS crystals // Ferroelectrics. 1997. V. 191. P. 313-317.

4. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V., Raevsky I.P., Protzenko N.P., Sanjiev D.N. Pyroresponse of Sn2P2S6 films on aluminum substrate //Journal ofthe Korean Physical Society. 1998. V. 32. P. S251 - S252.

5. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V. Pyroelectric effect in DTGS crystals under stationary temperature gradient // Journal of the Korean Physical Society. 1998. V. 32. P. S219 - S220.

6. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Sergeeva O.N., Ershov S.V., Major M.M. Polarization distribution in ferroelectric-semiconductor Sn2P2S6 in the phase transition region // Ferroelectrics. 1998. V. 214. P. 125 - 129.

7. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V., Raevsky LP., Protzenko N.P., Sandjiev D.N. Characteristic behaviour of non-stationary shorted photocurrent in Sn2P2S6 films in the phase transition region // Ferroelectrics. 1998. V. 214. P. 131-135.

8. Солнышкин А.В. Вклад третичного пироэлектрического эффекта в пироотклик кристаллов группы ТГС в районе фазового перехода // Изв. РАН. Сер. физ. 2003. Т. 67. № 8. С. 1185 - 1187.

9. Bogomolov А.А., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu. Distribution of polarization in PLZT relaxor ceramics // Ferroelectrics. 2004. V. 299. P. 179 - 184.

10. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Suchaneck A., Gerlach G. Polarization profiling of metal-ferroelectric-semiconductor structures by LIMM // Journal ofthe European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2369 - 2372.

11. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Kiselev D.A., Bogomolov A.A., Gerlach G. The LIMM problem for ferroelectric thin films comprising space charge layers // Journal of the European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2363 - 2368.

12. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V. Polarization Distribution in DTGS Crystals under Nonequilibrium Thermal Conditions // Crystallography Reports. 2005. V. 50. Supp 1. P. 53 - 57.

13. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Киселев Д.А., Герхард-Мултхаупт P., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н. Диэлектрические свойства пленок сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6, подвергнутых старению //

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2006. № 1.С. 21-25.

14. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Киселев Д.А., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н. Особенности нестационарного фототока короткого замыкания в пленках сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6 // ФТТ. 2006. Т. 48. №6. С. 1121-1122.

15. Bogomotov A.A., Solnyshkin A.V., Kiselev D.A., Raevsky I.P., Protzenko N.P., Sandjiev D.N. Nonstationary photocurrent and pyroelectric response in aged Sn2P2S6 films // Journal of the European Ceramic Society. 2007. V.27. N 13. P. 3835 - 3838.

16. Solnyshkin A.V., Suchaneck G., Kislova I.L., Gerlach G. Modeling of a Pyroelectric Thin Film IR Imager // Ferroelectrics. 2007. V. 353. P.225 - 232.

17. Suchaneck G., Vidyarthi V.S., Gerlach G., Solnyshkin A.V., Kislova I.L. Electron emission from ferroelectric thin films enhanced by the presence of 90° ferroelectric domains // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 2007. V. 54. N 12. P. 2555-2561.

18. Солнышкин A.B., Wegener M., Künstler W., Gerhard-Multhaupt R. Аномалии диэлектрических свойств пленок сополимера P(VDF-TrFE) // ФТТ. 2008. Т. 50. № 3. С. 542 - 546.

19. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Лазарев А.Ю., Киселев Д.А., Холкин А.Л. Инициирование поляризованного состояния в релаксорной керамике ЦТСЛ-10 // Изв. ВУЗов. Материалы электронной техники. 2008. № 2. С. 57-60.

20. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Киселев Д.А., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н.. Температурное поведение фотовольтаического и пироэлектрического отклика пленок сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6 // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2008. № 6. С. 98 - 104.

21. Солнышкин A.B., Киселев Д.А., Богомолов A.A., Холкин А.Л., Künstler W., Gerhard R. Исследование сегнетоэлектрических пленок сополимера P(VDF-TrFE) и композитов на его основе методом атомной силовой микроскопии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.

2008. №9. С. 18-21.

22. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu., Kiselev D.A., Kholkin A.L. Polarization of surface layers in PLZT relaxor ceramics // Ferroelectrics. 2008. V. 374. P. 144-149.

23.Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu., Salobutin V.Yu, Ivleva L.I. Anomalies of pyroelectric hysteresis loops in relaxor ferroelectric SBN // Ferroelectrics. 2008. V. 374. P. 128 - 135.

24. Solnyshkin A.V., Troshkin A.S., Bogomolov A.A., Raevski I.P., Sandjiev D.N., Shonov V.Yu. Current-Voltage Characteristics and Photostimulated Conductivity in Ferroelectric Heterogeneous Structure Al/Sn2P2S6/Al // Integrated Ferroelectrics.

2009. V. 106. P. 61-69.

25. Solnyshkin A.V., Kislova I.L. Analysis of the Relaxor-Like Behavior in a Ferroelectric Copolymer P(VDF-TrFE) // Ferroelectrics. 2010. V. 398. P. 77 - 84.

26. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Troshkin A.S., Raevsky I.P., Sandjiev D.N., Shonov V.Yu. Effect of Polarization State on Photovoltaic Properties of Ferroelectric Semiconductor Sn2P2S6 Films // Ferroelectrics. 2010. V. 399. P. 76 -82.

27. Солнышкин A.B., Морсаков И.М., Канарейкин А.Г., Богомолов A.A. Пироэлектрический эффект в композитах на основе сополимера P(VDF-TrFE) и сегнетоэлектрической керамики ЦТБС // Изв. РАН. Сер. физ. 2010. Т. 74. № 9. С. 1343-1346.

28. Богомолов А.А., Солнышкин А.В., Шилов М.В., Сухапек Г. Фотовольтаический и пироэлектрический эффекты в самополяризованных сегнетоэлектрических пленках PZT(25/75) // Изв. РАН. Сер. физ. 2010. Т. 74. №9. С. 1363- 1366.

29. Богомолов А.А., Солнышкин А.В., Киселев Д.А., Раевский И.П., Санджиев Д.Н., Шонов В.Ю. Пироэлектрический отклик и нестационарный фототок короткого замыкания в пленках сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6 // Изв. ВУЗов. Материалы электронной техники. 2010. № 2. С. 13 — 17.

30. Богомолов А.А., Солнышкин А.В., Калгин А.В., Горшков А.Г., Гриднев С.А. Пироэлектрический эффект в магнитоэлектрических композитах

0.8.PZT-0.2 MZF и 0.8 PZT-0.2 NZF // Изв. РАН. Сер. физ. 2011. Т. 75. № 10. С. 1452-1455.

31. Шилов М.В., Богомолов А.А., Солнышкин А.В. Релаксация фотоэлектрического и фотовольтаического откликов тонкопленочного сегнетоэлектрика Pb(Zr0 25,Ti0 7s)03 И Изв. РАН. Сер. физ. 2011. Т. 75. № 10. С. 1488-1490.

32. Каменщиков М.В., Солнышкин А.В., Богомолов А.А., Пронин И.П. Проводимость и вольт-амперные характеристики тонкопленочных гетероструктур на основе ЦТС // ФТТ. 2011. Т. 53, № 10. С. 1975 - 1979.

Список цитируемой литературы:

1.Jonscher А.К. Universal relaxation law. London: Chelsea Dielectric Press. 1996. 415 p.

2.Ploss В., Emmerich R., Bauer S. Thermal wave probing of pyroelectric distributions in the surface region of ferroelectric materials: a new method of analysis // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. P. 5363 - 5370.

3. Zhang D,, Shen В., Yao X., Chen X., Zhang L.J. Ferroelectric relaxation in electron-irradiated copolymers // Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 2530 - 2533.

4. Welter C., Faria L.O., Moreira R.L. Relaxor ferroelectric behavior of y-irradiated poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymers // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. 144103.

5. Волк T.P., Иванов H.P., Исаков Д.В., Ивлева Л.И., Лыков П.А. Особенности электрооптических свойств кристаллов ниобата бария-стронция и их связь с доменной структурой // ФТТ. 2005. Т. 47, №2. С. 293 - 299.

Технический редактор A.B. Жильцов Подписано в печать 19.01.2012. Формат 60 х 84 7|6. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 20. Тверской государственный университет Редакционно-издательское управление Адрес: Россия, 170100, г. Тверь, ул. Желябова, 33. Тел. РИУ: (4822) 35-60-63.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Солнышкин, Александр Валентинович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЛЕНОЧНЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ.

1.1. Пироэлектрические свойства сегнетоэлектрических кристаллических пленок.

1.2. Фотовольтаические эффекты в сегнетоэлектрических пленках.

1.3. Сегнетоэлектрические полимеры и композиты на их основе.

1.3.1. Электрофизические свойства полимера РУИР и сополимеров.

1.3.2. Композиционные материалы на основе РУОР и его сополимеров.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА,

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Сегнетоэлектрические структуры на основе пленок тиогиподифосфата олова ¿/^Л?^.

2.1.2. Тонкопленочные структуры на основе керамики цирконата титаната свинца.

2.1.3. Пленочные структуры композитов на основе сополимера Р(УПР-ТгРЕ) с включениями кристаллических сегнетоэлектриков.

2.1.4. Объемные сегнетоэлектрические материалы.

2.2. Динамический метод исследования пироэлектрических свойств тонких сегнетоэлектрических пленок.

2.2.1. Методика определения величины пирокоэффициента в тонких сегнетоэлектрических пленках.

2.2.2. Методика определения направления и степени самополяризации в сегнетоэлектрической пленке.

2.3. Описание экспериментальных установок.

2.4. Методика исследования пироэлектрических свойств динамическим методом с использованием синусоидальной модуляции теплового потока.

2.5. Расчет величины температурных градиентов.

2.6. Методика расчета распределения величины пирокоэффициента (поляризации) по толщине сегнетоэлектрического образца.

ГЛАВА 3. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА - ПОЛУПРОВОДНИКА Sn2P2S6.

ЗЛ. Диэлектрические характеристики пленок S112P2S6.

3.2. Пироэлектрические свойства пленок S112P2S6.

3.3. Нестационарный фототок короткого замыкания (НФТКЗ) в пленках S112P2S6.

3.4. Влияние фотоактивной подсветки на НФТКЗ.

3.5. Разделение вкладов пироэлектрического и фотовольтаического откликов.

3.6. Эффекты старение в пленках Sn2P2S6.

3.7. Электропроводность и фотопроводимость пленок Sn2P2S6.

3.8. Возможные механизмы возникновения фототока короткого замыкания в пленочных гетероструктурах на основе Sn2P2S6.

ГЛАВА 4. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК PZT.

4.1. Диэлектрическая спектроскопия тонких пленок цирконата титаната свинца (PZT).

4.1.1.Пленки PZT состава Pb (Ti0 53 W0 0/ Cdn oi)03, сформированные на стальных подложках.

4.1.2.Гетероструктура перовскит - пирохлор на основе PbZr03Ti07O3.

4.2. Пироэлектрические свойства пленок состава

Pb(Ti0,45Z10.53W0,01 Cd0,0i)O3.

4.3. Влияние отжига на поведение пироотклика в пленках

Pb(Tio.45Zro.53 Wo.o 1 Cdo.o 1 )Оз.

4.4. «Встречная» поляризация в пленках Pb(Ti0.45Zr0.53W0.0iCd0.0i)O3.

4.5. Термостимулированные токи в пленках PZT.

4.6. Расчет формы электрических откликов тонкопленочных структур на импульсное тепловое воздействие.

4.7. Пиро- и фотоэлектрические свойства пленок PZT 25/75.

4.8. Распределение поляризации в пленках PZT 25/75.

4.9. Электронная эмиссия из тонких пленок PZT.

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК СОПОЛИМЕРА Р(УОР-ТгРЕ) И КОМПОЗИТОВ НА ЕГО ОСНОВЕ.

5.1. Диэлектрическая спектроскопия сополимера Р(УОР-ТгРЕ) и композитов на его основе.

5.1.1. Диэлектрические свойства сополимера Р(УОР-ТгРЕ).

5.1.2. Процессы переполяризации в сополимере Р(¥ОР-ТгРЕ).

5.1.3. Диэлектрические характеристики композитов на основе сополимера Р(УОР-ТгРЕ).

5.1.3.1. Композитные образцы Р(УОР-ТгРЕ)+ТГС.

5.1.3.2. Диэлектрические свойства пленок композита Р(УВР-ТгРЕ) +ВР2Т.

5.2. Пироэлектрические свойства пленочных образцов сополимера

Р(УТ)Р-ТгРЕ) и композитов на его основе.

ГЛАВА 6. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЪЕМНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕТЕРОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

6.1. Пироэлектрический эффект в магнитоэлектрических композитах системы керамика Р7Т-феррит.

6.1.1. Слоистые магнитоэлектрические композиты связности 2-2.

6.1.2. Распределение поляризации в смесевых магнитоэлектрических композитах связности 0-3.

6.2. Пироэлектрические свойства релаксорных сегнетоэлектриков.

6.2.1. Пироэлектрический эффект и распределение поляризации в кристаллах

6.2.2. Пироэлектрические свойства керамик РМЫ и РМЫ-20РТ.

6.2.3. Приповерхностный слой в керамике цирконата титаната свинца, модифицированной лантаном.

6.3. Пироэлектрические свойства кристаллов ДТГС в условиях температурного градиента.

6.3.1. Влияние постоянного температурного градиента на пироэлектрические свойства кристаллов ДТГС.

6.3.2. Пироэлектрический эффект в кристаллах ДТГС в условиях нестационарного градиента температуры.

Введение диссертация по физике, на тему "Пироэлектрический и фотовольтаический эффекты в неоднородных сегнетоэлектрических структурах"

Актуальность темы. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы находят широкое применение во многих областях современной техники: радиотехнике, гидроакустике, квантовой электронике, интегральной оптике и измерительной технике. В последнее время значительно возрос интерес к исследованиям физических свойств неоднородных полярных материалов как объемных, так и в пленочном исполнении. Данные структуры могут содержать неоднородности, обусловленные присутствием микро- и нановключений несегнетоэлектрической фазы, слои объемного заряда, «мертвые» слои и т.д. Практическая потребность их использования в качестве приемников электромагнитного излучения (сенсоров, датчиков излучения и температуры, тепловизоров и т.п.), энергонезависимых элементов памяти требует детального изучения особенностей поведения неоднородных полярных структур при различных внешних воздействиях. В частности, поглощенное электромагнитное излучение оптического диапазона наряду с пироэлектрическим током индуцирует стационарный и нестационарный фотовольтаические отклики. Их природа и взаимосвязь со спонтанной поляризацией остаются невыясненными. В связи с этим актуальной научной задачей являются исследования пироэлектрической и фотоэлектрической активности сегнетоэлектрических функциональных элементов с различным видом неоднородностей, а также выяснение взаимосвязи фотовольтаических и пироэлектрических явлений.

Одним из базовых материалов для вышеуказанных применений являются сегнетоэлектрические пленки, изготовлейные в виде петероструктур металл-сегнетоэлектрик-металл-подложка. Однако до настоящего времени свойства кристаллических пленок недостаточно исследованы. В частности, не определена роль поверхностных состояний и потенциальных барьеров вблизи интерфейсов гетероструктуры и границ зерен в формировании электрического отклика. Остается невыясненной природа нестационарных фотовольтаических и фотоэлектрических эффектов в сегнетоэлектрических структурах в пленочном исполнении. При анализе пироэлектрической активности недостаточное внимание уделяется механическим напряжениям, которые связаны с тепловыми деформациями подложек, электродов и других подслоев. Актуальным остается вопрос о влиянии перечисленных выше факторов на спонтанную (остаточную) поляризацию как исходных образцов, так и пленок, подвергавшихся воздействиям постоянного и переменного электрических полей, освещения и изменения температуры.

Неоднородными материалами также являются полярные композиты с различными типами связности и релаксорные сегнетоэлектрики, имеющие включения другой фазы. Свойства этих структур зависят от концентрации фаз в материале и электрофизических характеристик каждой из фаз. Отклик на внешнее воздействие (электрическое поле, механическое напряжение, изменение температуры и т.д.) является суммарным, определяемым откликами отдельных компонент системы, или определятся некоторым свойством, не присущим ни одной из составляющих фаз. В классических сегнетоэлектриках в результате внешних воздействий также может быть реализована ситуация, когда появляются неоднородности электрофизических характеристик. Это можно осуществить, в частности, созданием градиента температуры. Его наличие может приводить к появлению третичного пироэффекта, термополяризационного эффекта и возникновению нелинейных пироэлектрических явлений различной физической природы.

Цель работы.

Изучение влияния неоднородностей, обусловленных присутствием приповерхностных слоев объемного заряда, включений несегнетоэлектрической фазы, слоев с «замороженной» или нулевой поляризацией, областей с различными электрофизическими и теплофизическими характеристиками, на пироэлектрические, фотовольтаические и диэлектрические свойства сегнетоэлектрических гетерогенных структур.

Объекты исследований. В качестве объектов исследования использованы: 1. Пленочные гетероструктуры на основе сегнетоэлектрика тиогиподифосфата олова (8п2Р2$б), имеющего ярко выраженные полупроводниковые свойства. Этот материал в пленочном исполнении удобен как объект для исследования влияния электронной подсистемы на сегнетоэлектрические и диэлектрические характеристики, он позволяет изменять концентрацию неравновесных носителей в широких пределах путем освещения, так как обладает фотопроводимостью в видимой области спектра.

2. Пленки цирконата-титаната свинца РЬ^гхТ1]х)03 (PZT), являющиеся перспективными материалами для пироэлектрических и электромеханических устройств, а также создания элементов энергонезависимой памяти, в частности, с неразрушающим считыванием, которое можно реализовать, используя пироэлектрический или фотовольтаический эффекты. Это стимулирует повышенный интерес к изучению свойств гетероструктур, содержащих тонкие слои Р/Т.

3. Полимерные композиционные материалы на основе сополимера поли(винилиденфторида-трифторэтилена) Р(УОР-ТгНЕ) с добавлением керамики PZT, в частности, цирконата-титаната бария свинца (ВР2Т), и кристаллических сегнетоэлектриков группы триглицинсульфата (ТГС). Наличие кристаллических включений в полимерной матрице приводит к значительным изменениям электрофизических свойств, в частности, вызывает усиление пироэлектрического и пьезоэлектрического эффектов. Однако экспериментальные данные о свойствах подобных композитных материалов и теоретические представления о поведении их электрофизических характеристик являются достаточно противоречивыми.

4. Магнитоэлектрические композиты связности 2-2 с использованием керамических пластин цирконата-титаната свинца и никель-цинкового феррита (РгТ-М7п-феррит), связности 0-3 0.8 РЬ7г0.5зТ10.470з-0.2 Мпо^По.бРегС^ (0.8 Ргт-О.2 мг¥) и 0.8 РЬгго.5зТ1о.470з-0.2 №о.42по.6Ре204 (0.8 РгТ-0.2 Ш¥). Такие материалы являются альтернативой однофазных кристаллических мультиферроиков, которые обладают незначительным по величине магнитоэлектрическим эффектом, в отличие композиционных материалов, состоящих из ферромагнетиков и сегнетоэлектриков. Исследование пироэлектрического эффекта в этих объектах позволяет определять степень механической связи и контролировать степень поляризованности.

5. Релаксорные сегнетоэлектрики: ниобат бария стронция (8В1Ч), магнониобат свинца (РМ1Ч), магнониобат свинца с добавлением титаната свинца (РМ1Ч-РТ), цирконат-титанат свинца с примесью лантана (РЬ2Т). Они являются неоднородными системами, фазовый переход и свойства которых существенно размыты в широкой области температур, что связывается с появлением случайно распределенных внутренних полей и наличием областей упорядоченной и неупорядоченной фаз. Динамический метод исследования пироэлектрического эффекта позволяет изучать особенности поведения поляризации в данных материалах.

Задачи исследования:

1. Изучение дисперсии комплексной диэлектрической проницаемости тонкопленочных гетероструктур на основе тиогиподифосфата олова (8п2Р2$б), цирконата титаната свинца (PZT) и сополимера винилиденфторида Р(\Т)Р-ТгРЕ) с целью получения информации о релаксационных процессах и характеристиках потенциальных барьеров вблизи интерфейсов пленочных гетероструктур и границ раздела.

Научная новизна.

1. Получена совокупность данных о диэлектрических, пироэлектрических и фотовольтаических свойствах пленочных гетероструктур на основе сегнетоэлектрика-полупроводника 8п2Р286. В интервале частот Ю-1 -н 107 Гц установлено наличие двух участков диэлектрической дисперсии, обусловленных прыжковой проводимостью и присутствием в приповерхностной области барьера Шоттки. Обнаружено существование нестационарного фототока короткого замыкания (НФТКЗ), связанного со спонтанной поляризацией. Предложены методики разделения вкладов пироэлектрической и фотовольтаической составляющих суммарного электрического отклика, наблюдаемого при воздействии модулированного светового потока на сегнетоэлектрические пленочные гетероструктуры.

2. Методами динамического пироэлектрического и фотовольтаического эффектов выполнены исследования свойств пленочных гетероструктур на основе PZT.

• На примере гетероструктуры Р7Т(перовскит)-Р7Т(флюорит) выполнен анализ распределения поляризации в системе сегнетоэлектрик-полупроводник в рамках представлений о существовании барьерных приповерхностных слоев. Наличие внутренних электрических полей приводит к уменьшению величины поляризации в области интерфейса и обуславливает ее неоднородность.

• Эффекты экранирования спонтанной поляризации вблизи свободной поверхности и понижения потенциального барьера приводят к существованию электронной эмиссии из приповерхностных слоев пленок Р/Т при воздействии относительно малых электрических полей, в частности, возникающих при пироэлектрическом эффекте. Предложен доменный механизм усиления электронной эмиссии из сегнетоэлектрических пленок ргт.

• В случае значительного различия коэффициентов теплового расширения сегнетоэлектрического слоя и подложки электрический отклик пленочной гетероструктуры обусловлен как пироэлектрическим, так и пьезоэлектрическим эффектами; последний определяется тепловыми деформациями подложки, механически связанной с сегнетоэлектрической пленкой.

• Пироэлектрический отклик в композитных пленках на основе Р(УЭР-ТгРЕ) с включениями сегнетоэлектрической керамики системы PZT имеет аномальную составляющую, имеющую пьезоэлектрическую природу.

• В двухслойной композитной системе сегнетоэлектрическая керамика PZTферрит связности 2-2 электрический сигнал является следствием как пироэлектрического эффекта, так и механического взаимодействия расширяющегося при нагревании феррита и пластины PZT.

4. Показано, что в пленках Р(УОР-ТгРЕ) фазовый переход из параэлектрической фазы в полярную носит релаксорный характер. Наличие включений керамических и кристаллических сегнетоэлектриков в композитных материалах на основе Р(УОР-ТгРЕ), а также предварительная поляризация пленочных образцов сополимера приводят к смещению максимума диэлектрической проницаемости в область более высоких температур. Концентрационная зависимость величины пироэлектрического коэффициента композита Р(УТ)Р-TrFE)+BPZT носит экстремальный характер с максимумом, соответствующим 20%-му содержанию керамики.

Реализован метод создания поляризованных пленочных структур на основе полимерных сегнетоэлектриков, минуя стадию ориентационной вытяжки (заявка на патент ЕРО N 10166939.8 - 1217). Сформированные поляризованные пленки обладают устойчивым состоянием и характеризуются повышенной пьезоэлектрической (ёзз = 1200 -ь 1500 пКл-РГ1) и пироэлектрической

2 — 1 активностью (у = 4 -ь 6 нКл-см К ). Данные материалы могут быть использованы в качестве функциональных элементов высокоэффективных приемников акустического излучения и высокочувствительных датчиков давления, а также при разработке систем регистрации ИК-излучения.

Предложены методики определения степени самополяризации в сегнетоэлектрических тонкопленочных структурах и изучения процессов переполяризации в гетерогенных структурах с использованием динамического метода исследования пироэлектрических свойств.

Предложена и апробирована методика восстановления распределения поляризации по координате в объемных пироэлектрически активных материалах на основе экспериментально полученных частотных зависимостей пироэлектрического тока, обусловленного воздействием теплового потока, модулированного импульсами прямоугольной формы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Диэлектрический отклик сегнетоэлектрических пленочных структур на основе 8п2Р286, Р2Т и Р(\Т)Р-ТгРЕ) свидетельствует о существовании двух участков дисперсии. Низкочастотная дисперсия диэлектрической проницаемости (до 104 Гц) обусловлена проводимостью, носящей прыжковый характер. В высокочастотном диапазоне (до 109 Гц) дисперсия связана с наличием барьеров типа Шоттки в приповерхностных интерфейсных областях.

3. Нестационарный фототок короткого замыкания в пленках 8п2Р28б связан с наличием локальных внутренних электрических полей в приповерхностных слоях и оптической перезарядкой локальных уровней. Наличие спонтанной поляризации вызывает аномалии НФТКЗ в области фазового перехода.

9. Воздействие внешнего переменного переполяризующего электрического поля на исходные образцы релаксорных материалов SBN, PMN, PMN-PT и PLZT, не обладающих естественной униполярностью, приводит к формированию области со встречной поляризацией типа «го лова-к-голове», локализованной в приповерхностном слое образцов.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и других научных конференциях:

• International Seminar on Relaxor Ferroelectrics (Дубна, 1996);

7 Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков-полупроводников (Ростов-на-Дону, 1996);

IEEE International Symposia on Applications of Ferroelectrics (East Brunswick, USA, 1996; Montreux, Switzerland, 1998);

Международных конференциях «Физика диэлектриков» (С.-Петербург, 1997, 2008, 2011);

International Meetings on Ferroelectricity (Seoul, Korea, 1997; Argentina/Brazil,

2005);

Международных конференциях «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение» (Александров, 1995, 1997);

Международных конференциях по росту и физике кристаллов (Москва, 1998, 2000, 2002, 2004, 2006, 2010);

Международных конференции по физике кристаллов «Кристаллофизика XXI-го века» (Москва, 2003; Черноголовка, 2006);

International conferences «Electroceramics IX», «Electroceramics X» (Cherburg, France, 2004; Toledo, Spain, 2006);

Международной научно-практической конференции «Пьезотехника-2005» (Ростов-на-Дону, 2005);

Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры»

Москва, 2005); th

8 European Conference on Applications of Polar Dielectrics (Metz, France,

2006);

7th International Conference on Optical Technologies (Nürnberg, Germany, 2006);

International Symposia «Micro- and nano-scale domain structuring in ferroelectrics» (Екатеринбург, 2007, 2009);

XV Российском симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твёрдых тел (Черноголовка, 2007); 6th International Seminar on Ferroelastics Physics (Воронеж, 2009); Международной научно-технической конференции «INTERMATIC» (Москва, 2009, 2010);

• XXII Международной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 56 работах, в том числе 32 из них в рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 24 работы - в материалах и трудах международных и всероссийских конференций и симпозиумов. Список публикаций автора приведен в конце диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения (общая характеристика работы), 6 глав, перечня основных результатов и выводов, списка печатных работ автора (56 наименований), списка цитированной литературы из 326 наименований. Диссертация содержит 338 страниц машинописного текста, включающих 178 рисунков и 13 таблиц.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Основные результаты и выводы

1. Дисперсионные зависимости составляющих комплексной диэлектрической проницаемости пленочных гетероструктур на основе 8п2Р286 и PZT в частотном диапазоне 104-107 Гц и пленок Р(\Т)Р-ТгРЕ) в интервале частот 108-109 Гц следуют закону Дебая как значительно ниже, так и выше температуры фазового перехода. В низкочастотном диапазоне (<103 Гц) присутствует линейный участок дисперсионной зависимости, свидетельствующий о наличии прыжковой проводимости.

3. Обнаружено существование нестационарного фототока короткого замыкания (НФТКЗ) в пленках 8п2Р28б, носящего «вспышечный» характер и имеющего различное направление при включении и выключении света. Показано, что нестационарный фототок короткого замыкания имеет комплексную природу, обусловленную его связью со спонтанной поляризацией и вкладом процессов оптической перезарядки локальных уровней, что подтверждается аномалией НФТКЗ в районе фазового перехода и влиянием фотоактивной подсветки на его амплитуду.

5. Впервые выполнен анализ распределения поляризации в системе сегнетоэлектрик-полупроводник на примере гетероструктуры РгТ(перовскит)-Р2Т(флюорит) в рамках представлений о существовании барьерных слоев на границах раздела и проведено сравнение с результатами, полученными методом синусоидальной модуляции лазерного излучения (ЫММ). Показано, что в приконтактных областях поляризация изменяется за счет вклада слоев объемного заряда.

7. По результатам диэлектрических и пироэлектрических измерений установлено, что фазовый переход из параэлектрической фазы в сегнетоэлектрическую в пленках сополимера Р(УТ)Р-ТгРЕ) и композитах на его основе носит релаксорный характер - происходит размытие максимума диэлектрической проницаемости и его смещение в область более высоких температур с ростом частоты измерительного поля. Предварительная поляризация пленочных образцов Р(УТ)Р-ТгРЕ), а также наличие включений керамических и кристаллических сегнетоэлектриков приводит к смещению максимума диэлектрической проницаемости в область более высоких температур.

8. Впервые экспериментально обнаружено существование аномального пироэлектрического отклика пленочных образцов композита Р(УТ)Р-ТгРЕ)+Р2Т толщиной 20ч-100мкм, обусловленного наличием поверхностных слоев с особыми пироэлектрическими свойствами. Установлено, что концентрационная зависимость величины пироэлектрического коэффициента композита Р(УОР-ТгРЕ)+ВР2Т носит экстремальный характер с максимумом, соответствующим 20% содержанию керамики.

10. На примере кристаллов группы ТГС показана возможность контроля величины пирокоэффициента путем создания в кристалле температурного градиента: в условиях постоянного градиента происходит размытие максимумов температурных зависимостей пироэлектрического коэффициента, их смещение в область более низких температур и уменьшение максимального значения пирокоэффициента; переменный температурный градиент увеличивает максимальное значение пирокоэффициента за счет вклада третичного пироэффекта, обусловленного неоднородностью пьезоэлектрических характеристик в приповерхностных слоях и объеме образцов.

11. Воздействие переменного внешнего электрического поля на образцы релаксорных материалов 8В1чГ, РМ1Ч, РМЫ-РТ и PLZT приводит к формированию в приповерхностных слоях областей с устойчивой встречной поляризацией.

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Солнышкин, Александр Валентинович, Тверь

1. A. van der Ziel. Pyroelectric response and D of thin pyroelectric films on a substrate // J. Appl. Phys. 1973. V. 44, N 2. P. 546 549.

2. Zook J.D., Liu S.T. Pyroelectric effects in thin film // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. P. 4604 4606.

3. Thornton J.A., Hoffman D.W. Stress-related effects in thin films // Thin Solid Films. 1989. V. 171.P. 5-31.

4. Huang H., Sun C.Q., Tianshu Z., Hong Z., Oh J.T., Hing P. Stress Effect on the Pyroelectric Properties of Lead Titanate Thin Films // Integrated Ferroelectrics. 2003. V. 51. P. 81-90.

5. Hoon S. Oh, Hyan M.J. Enhanced thermodynamic stability of tetragonal-phase field in epitaxial Pb(Zr,Ti)03 thin film a two-dimensional compressive stress // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72, N 5. P. 1457 1459.

6. Hoon S.Oh, Hyun M.J. Two-dimensional thermodynamic theory of epitaxial Pb(Zr,Ti)03 thin films // Phys. Rev. B. 2000. V. 62, N 22. P. 14757-14765.

7. Zembildovich A.G., Pertsev N.A., Botter U., Waser R. Effect of anisotropic in-plane strain on phase state and dielectric properties of epitaxial ferroelectric thin films // Appl. Phys. Lett. 2005. V.86. 052903.

8. Sharma A., Ban Z.-G., Alpay S.P., Mantese J.V. Pyroelectric response of ferroelectric thin films // J. Appl. Phys. 2004. V. 95, N 7. P. 3618 3625.

9. Ban Z.-G., Alpay S.P. Dependence of the pyroelectric response on internal stresses in ferroelectric thin films // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82, N 30. P. 3499-3501.

10. Jin F., Auner G.W., Naik R., Schubring N.W., Mantese J.V., Cabatalan A.B., Micheli A.L. Giant effective pyroelectric coefficients from graded ferroelectric devices // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73, N 19. P. 2838 2840.

11. Es-Souni M., Kuhnke M., Iakovlev S., Solterbeck C.-H., Piorra A. Self-poled Pb(Zr,Ti)03 films with improved pyroelectric properties via the use of Lao 8Sro.2.Mn03/metal substrate heterostructures // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. 022907.

12. Guo Y., Akai D., Swada K., Ishida M. Ferroelectric and pyroelectric properties of highly (llO)-oriented Pb(Zr04oTiQ60)03 thin films grown on Pt/LaNi03/Si02/Si substrates // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. 232908.

13. Wu J., Zhu Jil., Xiao D., Zhu J., Tan J., Zhang Q. Preparation and properties of highly (lOO)-oriented Pb(Zr0 2Ti0 g)03 thin film prepared by rf magnetron sputtering with a PbOx buffer layer // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. 094107.

14. Xiao B., Avrutin V., Liu H., Ozgiir U., Morko? H., Lu C. Large pyroelectric effect in undoped epitaxial Pb(Zr,Ti)03 thin films on SrTi03 substrates // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93.052913.

15. Wu C.G., Li Y.R., Zhu J., Liu X.Z., Zhang W.L. Great enhancement of pyroelectric properties for Ba065Sr035TiO3 films on Pt-Si substrates by inserting a self-buffered layer // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. 044107

16. Zhang Q„ Whatmore R.W. Sol-gel PZT and Mn-doped PZT thin films for pyroelectric applications // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 2296 2301.

17. Byer R. L., Roundy C. B. Pyroelectric coefficient direct measurement technique and application to a nsec response time detector // Ferroelectrics. 1972. V. 3. P. 333 338.

18. Zhang J., Cole M. W., Alpay S. P. Pyroelectric properties of barium strontium titanate films: Effect of thermal stresses // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. 054103.

19. Garn L.E., Sharp E.J. Use of low-frequency sinusoidal temperature waves to separate pyroelectric currents from nonpyroelectric currents. Part II. Experiment // J. Appl. Phys. 1982. V.53.P. 8980-8987.

20. Sigov A.S., Maleto M.I., Pevtsov E.Ph., Chernokozhin V.V. Polarization, pyroelectric coefficient and current-voltage characteristics of PZT films // Ferroelectrics. 1999. V. 226. P. 183 190.

21. Dharmadhikari V.S., Grannemann W.W. Photovoltaic properties of ferroelectric BaTi03 thin films rf sputter deposited on silicon // J. Appl. Phys. V.53. 1982. P. 8988 -8992.

22. Brody P. S., Rod B. J. Photovoltages in ferroelectric films // Proceedings 3rd International Symposium on Integrated Ferroelectrics. Colorado Springs, April 3-5, 1991. P. 251 -261.

23. Thakoor S., Thakoor A.P. Photoresponse from thin ferroelectric films of lead zirconate titanate // Proceedings 3rd International Symposium on Integrated Ferroelectrics. Colorado Springs, April 3-5, 1991. P. 262 277.

24. Thakoor S. High speed, nondestructive readout from thin-film ferroelectric memory // Appl. Phys. Lett. 1992. Vr 60, N 26. P. 3319 3321.

25. Thakoor S. Enhanced fatigue and retention in ferroelectric thin-film memory capacitors by post-top-electrode anneal treatment // J. Appl. Phys. 1994. V. 75, N 10. P. 5409-5414.

26. Brody P.S., Crowne F. Mechanism for the high voltage photovoltaic effect in ceramic ferroelectrics // Journal of Electronic Materials. 1975. V. 4, N 5. P. 955 971.

27. Lee J., Esayan S., Prohaska J., Safari A. Reversible pyroelectric and photogalvanic current in epitaxial Pb(Zr0 52Ti048)03 thin films // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64, N 3. P. 294 296.

28. Lee J., Esayan S., Safari A., Ramesh R. Fatigue and photoresponse of lead zirconate titanate thin film capacitors // Integrated Ferroelectrics. 1995. V. 6. P. 289 300.

29. Dubovik E., Fridkin V., Dimos D. The bulk photovoltaic effect in ferroelectric Pb(Zr, Ti)03 thin films // Integrated Ferroelectrics. 1995. V. 9. P. 285 290.

30. Стурман Б.И., Фридкин B.M. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления. М.: Наука. 1992. 208 с.

31. Kholkin A., Boarkine О., Setter N. Transient photocurrents in lead zirconate titanate thin films //Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72, N 1. P. 130 132.

32. Ярмаркин B.K., Еольцман Б.М., Казанов M.M., Леманов В.В. Барьерные фотовольтаические эффекты в сегнетоэлектрических тонких пленках PZT // ФТТ. 2000. Т. 42, №3. С. 511-516.

33. Технология, свойства и применение сегнетоэлектрических пленок и структур на их основе / Под ред. В.П. Афанасьева, А.Б. Козырева. СПб.: Элмор. 2007. 248 с.

34. Delimova L.A., Yuferev V.S, Grekhov I.V., Afanasjev P.V. et al Origin of photoresponse in heterophase ferroelectric Pt/Pb(ZrTi)03/Ir capacitors // Appl. Phys. Lett! 2007. V. 91. 112907.

35. Delimova L.A., Mashovets D.V., Yuferev V.S Photovoltaic Effect Based On Polarization Charge In Polycrystalline Pb(ZrTi)03 // Integrated Ferroelectrics. 2009. V. 102. P. 37-46.

36. Fengang Zheng, Jie Xu, Liang Fang, Mingrong Shen, Xinglong Wu. Separation of the Schottky barrier and polarization effects on the photocurrent of Pt sandwiched Pb(Zr02oTio8o)03 films //Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. 172101.

37. Pintilie I.L., Vrejoiu I., Le Rhun G., Alexe M. Short-circuit photocurrent in epitaxial lead zirconate-titanate thin films // J. Appl. Phys. 2007: V. 101. 064109.

38. Pintilie I.L., Alexe M. Metal-ferroelectric-metal heterostructures with Schottky contacts. I. Influence of the ferroelectric properties // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. 124103.

39. Yang Y. S., Lee S. J., Yi S., Chae B. G., Lee S. H., Joo H. J, Jang M. S. Schottky barrier effects in the photocurrent of sol-gel derived lead zirconate titanate thin film capacitors // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. P. 774 776.

40. Jie Xu, Dawei Cao, Liang Fang, Fengang Zheng, Mingrong Shen, Xinglong Wu. Space charge effect on the photocurrent of Pt-sandwiched Pb(Zr0.2oTio.8o)03 film capacitors // J. Appl. Phys. 2009. V. 106. 113705.

41. Делимова JI.A., Юферев B.C., Грехов И.В., Петров A.A., Федоров К.А., Афанасьев В.П. Тонкопленочный конденсатор M/Pb(ZrTi)03/M как поляризационно-чувствительный фотоэлемент // ФТТ. 2009. Т. 51, №6. С. 1149- 1153.

42. Qiu X. Patterned piezo-, pyro-, and ferroelectricity of poled polymer electrets // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. 011101 (Applied Physics Reviews Focused Review).

43. Furukawa T. Ferroelectric properties of vinylidene fluoride copolymers // Phase

44. Transition. 1989. V. 18. P. 143-211.i

45. Лущейкин Г.А. Полимерные пьезоэлектрики. M.: Химия. 1990. 190 с.

46. Ferroelectric Polymers: Chemistry, Physics, and Applications / edited by H.S.Nalwa. Marcel Dekker, Inc. New York. (1995). 912 p'.

47. Кочервинский В.В. Структура и свойства блочного поливинилиденфторида и систем на его основе // Успехи химии. 1996. Т. 65, № 10. С. 936 987.

48. Furukawa Т., Johnson G.E. Measurements of ferroelectric switching characteristics in polyvinylidene fluoride // Appl. Phys. Lett. 1981. V. 38. P. 1027 1029.

49. Lando J.В., Doll W.W. The polymorphism of poly(vinylidene fluoride). I. The effect of head-to-head structure // J. Macromol. Sci. B. 1968. V. 2. P. 205 218.

50. Furukawa T., Johnson G.E., Bair H.E., Tajitsu Y., Chiba A., Fukada E. Ferroelectric phase transition in a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene // Ferroelectrics. 1981. V. 32. P. 61-67.

51. Furukawa T. Recent advances in ferroelectric polymers // Ferroelectrics. 1990. V. 104. P. 229-240.

52. Green J.S., Farmer B.L., Rabolt J.F. Effect of thermal and solution history on the Curie point of VF2-TrFE random copolymers // J. Appl. Phys. 1986. V. 60. P. 2690 -2693.^

53. Fukuma T., Kobayashi K., Horiuchi T., Yamada H., Matsushige K. Nanometer-Scale Characterization of Ferroelectric Polymer Thin Films by Variable-Temperature Atomic Force Microscopy // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. V. 39. P. 3830 3833.

54. Bharti V., Kaura T., Nath R. Improved piezoelectricity in solvent-cast PVC films // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 1995. V. 2. P. 1106 1110.

55. Park Y.J., Kang S.J., Parka C., Kim K.J., Lee H.S., Lee M.S., U-In Chung, Park I.J. Irreversible extinction of ferroelectric polarization in P(VDF-TrFE) thin films upon melting and recrystallization // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. 242908.

56. Ducharme S., Palto S. P., Blinov L. M., Fridkin V. M. Physics of two-dimensionalferroelectric polymers // AIP Conference Proceedings. 2000. V. 535. P. 354 363.

57. Hundal J. S., Nath R. Piezoelectricity and polarization studies in unstretched san copolymer films // J. Mater. Sci. 1999. V. 34. P. 5397 5401.

58. Wegener M., Kunstler W., Richter K., Gerhard-Multhaupt R. Ferroelectric polarization in stretched piezo- and pyroelectric poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropy 1 ene) copolymer films // J. Appl Phys. 2002. V. 92. P. 7442 7444.

59. Kawai H. The piezoelectricity of poly(vinylidene fluoride) // Jpn. J. Appl. Phys. 1969. V.8. P. 975 -976.

60. Bergman Jr. J. G., McFee J. H., Crane G. R. Pyroelectricity And Optical Second Harmonic Generation In Polyvinylidene Fluoride Films // Appl. Phys. Lett. 1971. V. 18. P. 203 -205.

61. Phelan Jr. R.J., Mahler R.J., Cook A.R. High D* Pyroelectric Polyvinylfluoride Detectors // Appl. Phys. Lett. 1971. V. 19. P. 337 339.

62. Furukawa T. Piezoelectricity and pyroelectricity in polymers // IEEE Transactions on Electrical Insulation. 1989. V. 24, N 3. P. 375 394.

63. Кочервинский В.В. Свойства и применение фтор содержащих полимерных пленок с пьезо- и пироактивностью // Успехи химии. 1994. Т. 63, № 4. С. 383 388.

64. Gomes J., Serrado Nunes J., Sencadas V., Lanceros-Mendez S. Influence of the P-phase content and degree of crystallinity on the piezo- and ferroelectric properties of poly(vinylidenefluoride) // Smart. Mater. Struct. 2010. V. 19. 065010.

65. Eisenmenger W., Schmidt H., Dehlen B. Space charge and dipoles in polyvinylidenefluoride // Braz. J. Phys. 1999. V. 29, N 2. P 295 305.

66. Fedosov S. N., von Seggern H. Pyroelectricity in polyvinylidene fluoride: Influence of polarization and charge // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. 014105.

67. Kaurat Т., Natht R., Perlman M.M. Simultaneous stretching and corona poling of PVDF films // J. Phys. D: Appl. Phys. 1991. V. 24. P. 1848 1853.

68. Perlman M.M. Method to double the piezo- and pyroelectric of polyvinylidene fluoride (PVDF) films // US Patent, N 5254296. 1993. 8 p.

69. Fedosov S. N., von Seggern H. Back-switching of ferroelectric polarization in two-component systems // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 2173 2180.

70. Zhang Q.M., Bharti V., Zhao X. Giant Electrostriction and Relaxor Ferroelectric Behavior in Electron-Irradiated Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) Copolymer // Science. 1998. V. 280. P. 2101 2104.

71. Bharti V., Zhang Q.M. Dielectric study of the relaxor ferroelectric poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymer system // Phys. Rev. B. 2001. V. 63. 184103.

72. Zhang D., Shen В., Yao X., Chen X., Zhang L. Ferroelectric relaxation in electron-irradiated copolymers // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 2530 2533.

73. Ma W., Chou I., Karaki Т., Cross L.E. Dielectric and Field-Induced Piezoelectric Responses in Electron-Irradiated Poly(Vinylidene Fluoride-Trifluoroethylene) Copolymer // Phys. Stat. Sol. (a). 2002. V. 194. P. 349 357.

74. Guo S.S., Zhao X.-Z., Lu S.G., Lau S.T., Chan H.L.W. Dielectric and Field-Induced Piezoelectric Responses in Electron-Irradiated Poly(Vinylidene Fluoride-Trifluoroethylene) Copolymer // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 472 478.

75. Welter С., Faria L.O., Moreira R.L. Relaxor ferroelectric behavior of y-irradiated poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymers // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. 144103.

76. Klein R.J., Xia F., Zhang Q.M., Bauer F. Influence of composition on relaxor ferroelectric and electromechanical properties of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene- chlorofluoroethylene) // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. 094105.

77. Zhang S., Klein R.J., Ren K., Chu В., Zhang X., Runt J., Zhang Q. M. Normal ferroelectric to ferroelectric relaxor conversion in fluorinated polymers and the relaxor dynamics // Journal of Materials Science. 2006. V. 41. P. 271 280.

78. Bobnar V., Vodopivec В., Levstik A., Cheng Z.-Y., Zhang Q.M. Glassy dynamics in an electron-irradiated poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymer system // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. 094205.

79. Bharti V., Xu H.S., Shanthi G., Zhang Q.M., Liang K. Polarization and structural properties of high-energy electron irradiated poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymer films // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. P. 452 461.

80. Смоленский Г.А., Исупов B.A. Фазовые переходы в некоторых твердых растворах, обладающих сегнетоэлектрическим свойствами // Доклады АН СССР. 1954. Т. 97. С. 653-654.

81. Cross L.E. Relaxor ferroelectrics // Ferroelectrics. 1987. V. 76. P. 241 267.

82. Stephanovich V.A., Glinchuk M.D., Kirichenko E.V., Hilczer B. Theory of radiation induced relaxor behavior of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymers // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. P. 5937 5944.

83. Pirc R., Blinc R. Bobnar V., Gregorovic A. Spherical model of relaxor polymers // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. 014202.

84. Wong C.K., Shin F.G. Electrical conductivity enhanced dielectric and piezoelectric properties of ferroelectric 0-3 composites // J.Appl. Phys. 2005. V. 97. 064111.

85. Lam K.H., Chan H.L.W. Piezoelectric and Pyroelectric Properties of 65PMN-35PT/P(VDFTrFE) 0-3 Composites // Composites Science & Technology. 2005. V. 65. P. 1107-1111.

86. Ploss В., Shin F.G. A General Formula for the Effective Pyroelectric Coefficient of Composites // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2006. V. 13, N5.P. 1170- 1176.

87. Yang Y., Chan H. L.W., Choy C.L. Properties of triglycine sulfate/poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) 0-3 composites // Journal of Materials Science. 2006. V. 41. P. 251 -258.

88. Son Y. H., Kweon S. Y., Kim S. J., Kim Y. M„ Hong T. W., Lee Y. G. Fabrication And Electrical Properties Of PZT-PVDF 0-3 Type Composite Film // Integrated Ferroelectrics. 2007. V. 88. P. 44 50.

89. Dietze M., Krause J., Solterbeck C.-H., Es-Souni M. Thick film polymer-ceramic composites for pyroelectric applications // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. 054113.

90. Newnham R.E., Skinner D.P., Cross L.E. Connectivity and Piezoelectric-Pyroelectric Composites // Mat. Res. Bull. 1978. V. 13. P. 525 536.

91. Tressler J.F., Alkoy S., Dogan A., Newnham R.E. Functional Composites for Sensors, Actuators and Transducers // Composites (A). 1999. V. 30. P. 477 482.

92. Furukawa Т., Fujino K., Fukada E. Electromechanical Properties in the Composites of Epoxy Resin and PZT Ceramics // Jpn. J. Appl. Phys. 1976. V. 15. P. 2119 2129.

93. Yamada Т., Ueda Т., Kitayama T. Primary and Secondary Pyroelectric Effects in Ferroelectric 0-3 Composites // J. Appl. Phys. 1982. V. 53 (4). P. 4328 4332.

94. Б.М. Тареев. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергоиздат, 1982. 320 с.

95. Banno Н. Theoretical Equations for the Dielectric and Piezoelectric Properties of Ferroelectric Composites Based on Modified Cube Model // Jpn. J. Appl. Phys. 1985. V. 24. P. 445 -447.

96. Bhimasankaram T., Suryanarayana S.V., Prasad G. Piezoelectric Polymer Composite Materials // Current Science. 1998. V. 74. P. 967-976.

97. Venkatragavaraj E., Satish B., Vinod P.R., Vijya M.S. Piezoelectric Properties of Ferroelectric PZT-Polymer Composites // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 487 -492.

98. Krakovsky I., Myroshnychenko V. Modeling Dielectric Properties of Composites by Finite-Element Method // J. Appl. Phys. 2002. V. 92, N 11. P. 6743 6748.

99. Adikary S.U., Chan H.L.W., Choy C.L., Sundarvel B., Wilson I.H. Dielectric Behaviour and Polarization Response of Proton Irradiated Ba0.65Sr0.35TiO3/P(VDF-TrFE) Composites // Jpn. J. Appl. Phys. 2002. V. 41. P. 6938 6942.

100. Dias C.J., Das-Gupta D.K. Inorganic Ceramic/Polymer Ferroelectric Composite Electrets // IEEE Trans. Diel. Elect. Ins. 1996. V. 3, N 5. P. 706 734.

101. Wang Y., Zhong W., Zang P. Pyroelectric properties of Ferroelectric-Polymer Composite//J. App. Phys. 1993. V. 74, N 1. P. 512 524.

102. Lam K.S., Wong Y.W., Tai L.S., Poon Y.M., Shin F.G. Dielectric and Pyroelectric Properties of Lead Zirconate Titanate/Polyurethane Composites // J. Appl. Phys. 2004. V. 96, N7. P. 3896-3899.

103. Wong C. K., Poon Y. M., Shin F. G. Explicit formulas for effective piezoelectric coefficients of ferroelectric 0-3 composites // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 4690 4700.

104. Yang F., Zhang D., Yu B., Zheng K., Li Z. Pyroelectric properties of ferroelectric ceramic/ferroelectric polymer 0-3 composites // J. Appl. Phys. 2003 .V.94, N 4. P. 2553 -2558.

105. Jayasundere N., Smith B. V. Dielectric constant for binary piezoelectric 0-3 composites // J. Appl. Phys. 1993. V. 73. P. 2462 2466.

106. Bruggeman D.A.G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen //Ann. Phys. (Leipzig). 1935. V.24. P. 636-679.

107. Chew K.H., Shin F.G., Ploss B., Chan H.L.W., Choy C.L. Primary and Secondary Pyroelectric Effects of Ferroelectric 0-3 Composites // J. Appl. Phys. 2003. V. 94, N 2. P. 1134- 1145.

108. Batra A.K., Aggarwal M.D., Edwards M.E., Bhalla A. Present Status of Polymer: Ceramic Composites for Pyroelectric Infrared Detectors // Ferroelectrics. 2008. V. 366. P. 84-121.

109. Санджиев Д.Н., Абдулвахидов К.Г., Шонов В.Ю., Раевский И.П. Особенности диэлектрических свойств тонких сегнетоэлектрических пленок Sn2P2S6, полученных методом термического испарения // ЖТФ. 2009. Т. 79, № 11. С. 61-64.

110. Kôhler R., Suchaneck G., Padmini P., Sandner T., Gerlach G., Hoffmann G. RF-sputtered PZT thin films for infrared sensor arrays // Ferroelectrics. 1999. V. 225. P. 57-66.

111. Suchaneck G., Deyneka A., Jastrabik L., Savinov M., Gerlach G. Lead Excess in Self-polarized PZT Thin Films Deposited by Reactive Sputtering at Low Temperatures // Ferroelectrics. 2005. V. 318. P. 3 10.

112. Chen S., Chen I. Phase Transformations of Oriented Pb(ZrixTi4)03 Thin Films from Metallorganic Precursors // Ferroelectrics. 1994. V. 152. P. 25 30.

113. Гах С.Г., Захарченко И.Н., Алешин B.A., Кривицкий E.B. Структура дефектов и токи термодеполяризации в тонких пленках на основе ЦТС // Изв. РАН. Сер. физ. 2003. Т. 67, № 8. С. 1165 1168.

114. El Hami К., Yamada H., Matsushige К. Nanoscopic measurements of the électrostriction responses in P(VDF/TrFE) ultra-thin-film copolymer using atomic force microscopy // Appl. Phys. A. 2001. V. 72. P. 347 350.

115. Park Y.J., Kang S.J., Parka C., Kim K.J., Lee H.S., Lee M.S., Chung U-In, Park I.J. Irreversible extinction of ferroelectric polarization in P(VDF-TrFE) thin films upon melting and recrystallization // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. 242908.

116. Li J., Neo Y., Mimura H., Omote K., Yokoo K. Electron emission from ferroelectric copolymer thin films of vinylidene fluoride and trifluoroethylene // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. 222907.

117. Hundal J. S., Nath R. Piezoelectricity and polarization studies in unstretched san copolymer films // J. Mater. Sci. 1999. V. 34. P. 5397 5401.

118. Hundal J. S., Nath R. The piezoelectric effect and stored polarization in corona charged ABS films // J. Phys. D: Appl. Phys. V. 31. 1998. P. 482-487.

119. Окадзаки К. Технология керамических материалов. М.: Энергия, 1976. 336 с.

120. Chynoweth A. G. Dynamic Method for Measuring the Pyroelectric Effect with Special Reference to Barium Titanate // J. Appl. Phys. 1956. V. 27, N 1. P. 78 84.

121. ZajoszH.J. Elementary theory of nonlinear pyroelectric response in monoaxial ferroelectrics with second order phase transition // Ferroelectrics. 1984. V. 56. P. 265 -281.

122. Zajosz H.J. Pyroelectric response to step radiation signals in thin ferroelectric films on a substrate // Thin Solid Films. 1979. V. 62. N2. P. 229 236.

123. Ploss В., Emmerich R., Bauer S. Thermal wave probing of pyroelectric distributions in surface region of ferroelectric materials: a new method for the analysis // J. Appl. Phys. 1992. V. 72, № 11. P. 5363 5370.

124. Ploss B. Probing of pyroelectric distributions from thermal wave and thermal pulse measurements // Ferroelectrics. 1994. V. 156. P. 345 350.

125. Тихонов A.H., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986.288 с.

126. Bezdetny N.M., Khutorsky V.E., Zeinally A.Kh. Polarization distribution in ferroelectics by regularization method from pyroelectric measurements // Ferroelectrics. 1983. V. 46, № 3-4. P. 267 273.

127. Зейналлы A.X., Хуторский B.E. Распределение поляризации типа встречного домена в тонких кристаллах ниобата бария-стронция // ФТТ. 1985. Т. 27, № 9. С. 2849-2851.

128. Lang S.B. New theoretical analysis for the laser intensity modulation method (LIMM) // Ferroelectrics. 1990. V. 106. P. 269 274.

129. Lang S.B. Laser intensity modulation method (LIMM): experimental techniques, theory and solution of the integral equation // Ferroelectrics. 1991. V. 118. P. 343 -361.

130. Малышкина О.В., Мовчикова A.A., Suchaneck G. Новый метод определения координатных зависимостей пиротока в сегнетоэлектрических материалах // ФТТ. 2007. Т. 49, № 11. С. 2045 2048.

131. Малышкина О.В., Мовчикова А.А. Метод тепловых волн как способ определения профиля поляризации в сегнетоэлектрических материалах // ФТТ. 2009. Т. 51, № 7. С. 1307 1309.

132. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности (в двух частях). Часть 1. М.: Высшая школа. 1982. 328 с.

133. Клоков А.Ю., Аминев Д.Ф., Шарков А.И., Ральченко В.Г., Галкина Т.И. Тепловые параметры слоев и границ раздела в структурах кремний на алмазе // ФТТ. 2008. Т. 50, № 12. С. 2167 2173.

134. Богомолов А.А. Пироэлектрический эффект в сегнетоэлектриках. Тверь: Твер. гос. ун-т, 2004. 108 с.

135. Бутурлакин А.П., Гурзан М.И., Сливка В.Ю. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов Sn2P2S6 // ФТТ. 1977. Т. 19, № 7. С- 1990 1998.

136. Moriya К., Iwauchi К., Ushida М., Nakagawa A., Watanabe К., Yano S., Motojima S., Akagi Y. Dielectric Studies of Ferroelectric Phase Transitions in Pb2xSn2(1.X)P2S6 Single Crystals // J. Phys. Soc. Jpn. 1995. V. 64. P. 1775 1784.

137. Майор M.M. Диэлектрические свойства кристаллов Sn2P2S6 в зависимости от условий их получения // ФТТ. 1999. Т. 41, № 8. С. 1456 1461.

138. Jonscher А.К. Dielectric Relaxation in Solids. London: Chelsea Dielectric Press. 1983. 380 p.

139. Jonscher A.K. Universal relaxation law. London: Chelsea Dielectric Press. 1996. 406 p.

140. Zaidi S.S.H., Jonscher A.K. Spectroscopy of delayed electronic transitions in GaAs Schottky diodes // Semiconductor Science and Technique. 1987. V. 2. P. 587 596.

141. Jonscher A.K., Robinson N. Dielectric spectroscopy of silicon barrier devices // Solid State Electronics. 1988. V. 31. P. 1277- 1288.

142. Галиярова Н.М. Диэлектрические спектры при неоднозначной доменной динамике неравновесных сегнетоэлектрических состояний // Межвузовский тематический сб. науч. тр. «Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики». Тверь: ТвГУ. 1995. С. 58-78.

143. Grabar A. A., Kedyk V., Gurzan M.I., Stoika I.M., Molnar A. A., Vysochanskii Yu.M. Enhanced photorefractive properties of modified Sn2P2S6 // Optics Communications. 2001. V. 188. P. 187 194.

144. Богомолов А.А., Иванов В.В. Нелинейные пироэлектрические явления и процессы переполяризации в монокристаллах SbSI // Межвузовский тематический сб. науч. тр. «Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики». Калинин: Изд-во КГУ, 1988. С. 85 -89.

145. Фистуль В. И. Введение в физику полупроводников. М: Высшая школа. 1975. 295 с.

146. Фридкин В.М. Фотосегнетоэлектрики. М.: Наука. 1979. 264 с.

147. Тягур Ю.И., Фирцак Ю.Ю., Лада Л.В. Реферативно-информационный обзор по материалам А2 B^Cl'. Ужгород: ППП «Патент». 1992. 315 с.

148. Popik Yu. У., Zhikharev V. N., Seikovskii I. D. Influence of the "intrinsic" effect of the field on the thermally stimulated conductivity of ferroelectrics-semiconductors // Russian Physics Journal. 1990. V. 33. P. 275 279.

149. Gamernyk R.V., Gnatenko Yu.P., Bukivskij P.M., Skubenko P.A., Slivka V.Yu. Optical and photoelectric spectroscopy of photorefractive Sn2P2S6 crystals // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V. 18. P. 5323 5333.

150. Шаркань И.П., Довгошей Н.И., Фирцак Ю.Ю., Нечипоренко А.В., Золотун Н.Я., Савченко Н.Д. Фотопроводимость тонких пленок Sn2P2S6 // Межвузовский сборник «Полупроводники-сегнетоэлектрики». Ростов-на-Дону: РГУ, 1984. С. 29-31.

151. Dawber M., Scott J.F. Negative differential resistivity and positive temperature coefficient of resistivity effect in the diffusion-limited current of ferroelectric thin-film capacitors // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. V. 16. P. L515 L521.

152. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А., Трошин A.B. Роль спонтанной поляризации в формировании гетеропереходов на основе политипов карбида кремния // ФТП. 2007. Т. 41, №3. С. 307 -311.

153. Mehta R.R., Silverman B.D., Jacobs J.T. Depolarization fields in thin ferroelectric films // J. Appl. Phys. 1973. V. 44. P. 3379 3385.

154. Brazis P. Electron transport in Та205 films // J. Mater. Sci. Lett. 1992. V. 9. P. 266 -267.

155. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. 672 с.

156. Shumelyuk A., Odoulov S., Kip D., Kratzig E. Electric-field enhancement of beam coupling in Sn2P2S6 // Appl. Phys. B. 2001. V. 72. P. 707 710.

157. Шалимова K.B. Физика полупроводников. M.: Энергоатомиздат, 1985. 392 с.

158. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М.: Физ.-мат. литература. 1963. 495 с.

159. Cho Y.W., Choi S.K., Vysochanskii Yu.M. Photovoltaic effect of Sn2P2S6 ferroelectric crystal and ceramics // J. Mater. Res. 2001. V. 16. P. 3317 3320.

160. Бурцев Е.В., Лазарев В.Г., Проценко Н.П., Родин А.И. Фотопроводимость сегнетоэлектриков-полупроводников SbSJ и Sn2P2S6 в длинноволновой области спектра // Межвузовский сборник «Полупроводники-сегнетоэлектрики». Ростов-на-Дону: РГУ. 1985. С. 83 87.

161. Гурзан М.И., Бутурлакин А.П., Герасименко B.C., Корда Н.Ф. Сливка В.Ю. Оптические свойства кристаллов Sn2P2S6 // ФТТ. 1977. Т. 19, № 12. С. 3068 3070.

162. Лалетин Р.А. Низко- и инфранизкочастотные диэлектрические свойства тонких сегнетоэлектрических пленок цирконата-титаната свинца: дис. канд. физ.-мат. наук. Волгоград, 2003. 196 с.

163. Мухортов В.М., Колесников В.В., Бирюков С.В., Головко Ю.И., Мащенко А.И. Особенности динамики переключения поляризации в тонких пленках цирконат-титаната свинца // ЖТФ. 2005. Т. 75, № 8. С. 126 131.

164. Chynoweth A.G. Surface Space-Charge Layers in Barium Titanate // Phys. Rev. 1956. V. 102, N3. P. 705-714.

165. Дроздов Ю.Н., Юшенков Е.Б., Салошенко H.H., Суслов Л.А. Свойства тонких пленок PbZr|xTix03, полученных методом лазерного распыления // Изв. РАН. Сер. физ. 1997. Т. 61, № 2. С. 372 374.

166. Park С.Н., Chadi D.J. Microscopic study of oxygen-vacancy defects in ferroelectric perovskites // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. P. R13961 R13964.

167. Гольцман Б.М., Ярмаркин B.K., Леманов В.В. Влияние подвижных заряженных дефектов на диэлектрическую нелинейность сегнетоэлектрических тонких пленок PZT // ФТТ. 2000. Т. 42, № 6. С. 1083 1086.

168. Склярова Е.Н., Гавриляченко В.Г., Кузнецова Е.М., Семенчев А.Ф. Корреляция между усталостью и физическими свойствами сегнетомягкой керамики // Изв. РАН. Сер. физ. 2004. Т. 68, № 5. С. 708 710.

169. Павлов С.В. Влияние граничных условий на поляризационный профиль в тонкой-сегнетоэлектрической пленке // Изв. РАН. Сер.физ. 2003. Т. 67, №8. С. 1087- 1089.

170. Пронин И.П., Каптелов Е.Ю., Тараканов Е.А., Шаплыгина Т.А., Афанасьев В.П. Самополяризация и миграционная поляризация в тонких пленках цирконата-титаната свинца // ФТТ. 2002. Т. 44. С. 739 744.

171. Елинчук М.Д., Зауличный В .Я., Стефанович В. А. Поле деполяризации и свойства сегнетоэлектрических пленок с учетом влияния электродов // ФТТ. 2005. Т. 47, №7. С. 1285- 1291.

172. Schubring N.W., Mantese J.V., Micheli A.L., Catalan A.B., Lopez R.J. Charge pumping and pseudopyroelectric effect in active ferroelectric relaxor-type films // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 68. P. 1778 1781.

173. Гах С.Г., Рогач Е.Д., Свиридов E.B. Объемный заряд и токи термодеполяризации в тонких пленках цирконата-титаната свинца // ЖТФ. 2001. Т. 71, № 1. С. 49-52.

174. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Kiselev D.A., Bogomolov A.A., Gerlach G. The LIMM problem for ferroelectric thin films comprising space charge layers // Journal of the European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2363 2368.

175. Meng Qin, Kui Yao, Yung C. Liang, Bee Keen Gan. Stability of photovoltage and trap of light-induced charges in ferroelectric W03-doped (Pbo.97Lao.o3)(Zro.52Tio.48)03 thin films //Appl. Phys. Lett. 2007. V. 91. 092904.

176. Miura K., Tanaka M. Origin of fatigue in ferroelectric perovskite oxides // Jpn. J. Appl. Phys. 1996. V. 35. P. 2719 2725.

177. Lu X., Schlaphof F., Grafstrom S., Loppacher Ch., EngL.M., Suchaneck G., Gerlach G. Scanning force microscopy investigation of the Pb(Zr0.25Tio.75)03/Pt interface // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. P. 3215 3217.

178. Deineka A., Jastrabik L., Suchaneck G., Gerlach G. Ellipsometric investigations of the refractive index depth profile in PZT thin films // Phys. Stat. Sol. (a). 2001. V. 188. P. 1549- 1552.

179. Kholkin A.L., Brooks K.G., Taylor D.V., Hiboux S., Setter N. Self-polarization effects in Pb(Zr,Ti)03 thin films // Integrated Ferroelectrics. 1998. V. 22. P. 525 533.

180. Pike G.E., Warren W.L., Dimos D., Tuttle B.A., Ramesh R., Lee J., Keramides V.G., Evans J.T. Voltage offsets in (Pb,La)(Zr,Ti)03 thin films // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 66. P. 484-486.

181. Kwok K.W., Wang В., Chan H.L.W., Choy C.L. Self-Polarization in PZT Films // Ferroelectrics. 2002. V. 271. P. 69 74.

182. Сергеева O.H. Пироэлектрические свойства тонких пленок цирконата титаната свинца, сформированных на подложках из ситалла, кремния и стали: дис. . канд. физ.-мат. наук. Тверь, 2006. 138 с.

183. Glinchuk M.D., Eliseev Е.А., Deineka A., Jastrabik L., Suchaneck G., Sandner Т., Gerlach G., Hrabovsky M. Polarization and refractive index profiles of ferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 2001. V. 38. P. 101 110.

184. Sandner Т., Suchaneck G., Koehler R., Suchaneck A., Gerlach G. High frequency LIMM a powerful tool for ferroelectric thin film characterization // Integrated Ferroelectrics. 2002. V. 46. P. 243 - 257.

185. Kanzig W. Space charge layer near the surface of a ferroelectric // Phys. Rev. 1955. V. 98. P. 549-550.

186. Mehta R.R., Silverman B.D., Jacobs J.T. Depolarization fields in thin ferroelectric films // J. Appl. Phys. 1973. V. 44. P. 3379 3385.

187. Лурье M.C., Васильева Е.И., Игнатьева И.В. Сегнетоэлектрические пленки с квадратной петлей гистерезиса // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. Т. 24. С. 1376 -1379.

188. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Suchaneck A. Gerlach G. Polarization profiling of metal-ferroelectric-semiconductor structures by LIMM // Journal of the European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2369 2372.

189. Suchaneck G., Deyneka A., Jastrabik L., Gerlach G. Stability of space charge compensated ferroelectrics // Integrated Ferroelectrics. 2004. V. 62, N 1. P. 55 60.

190. Prisedsky V. V., Shishkovsky V. I., Klimov V. V. High temperature electrical conductivity and point defects in lead zirconate titanate // Ferroelectrics. 1978. V. 17. P. 465-468.

191. Bell J. M., Knight P. C. Ferroelectric electrode interaction of BaTi03 and PZT thin films // Integrated Ferroelectrics. 1994. V. 4. P. 325 332.

192. Lee J. J., Thio C. L., Desu S. B. Electrode contacts on ferroelectric Pb(ZrxTi|-x)03 and SrBi2Ta209 thin films and their influence on fatigue properties // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. P. 5073 -5078.

193. Suchaneck G., Gerlach G., Poplavko Yu., Kosarev A. I., Andronov A. N. Self-polarization mechanism in textured pyroelectric Pb(Ti!xZrx)03 films // Mater. Res. Symp. Proc. 2001. V. 655. C.C.7.7.1 C.C.I.1.6.

194. Sakashita Y., Segawa H., Tominaga K., Okada M. Dependence of electrical properties on film thickness in Pb(Zr^Tii^)03 thin films produced by metalorganic chemical vapor deposition // J. Appl. Phys. 1993. V. 73. P. 7857 7863.

195. Tagantsev A. K., Landivar M., Colla E., Setter N. Identification of passive layer in ferroelectric thin films from their switching parameters // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. P. 2623 -2630.

196. Cillessen J. F. M., Prins M. W. J., Wolf R. M. Thickness dependence of switching voltage in all-oxide ferroelectric thin-film capacitors prepared by pulsed laser deposition // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 2777 2783.

197. Bruchhaus R., Pitzer D., Primig R., Wersing W., Xu Y. Deposition of self-polarized PZT films by planar multi-target sputtering // Integrated Ferroelectrics. 1997. V. 14. P. 141 -149.

198. Muralt P., Hiboux S., Mueller C., Maeder T., Sagalowicz L., Egam T., Setter N. Excess lead in the perovskite lattice of PZT thin film made by in-situ reactive sputtering // Integrated Ferroelectrics. 2001. V. 36. P. 53 62.

199. Mandeljc M., Maltic В., Kosec M. Where is PbO excess in CSD PZT thin films crystallized at 400°C? // In Processing of Electroceramics Symposium, 2003. URL http://www.polecer.rwthaachen.de/Bled.Poster.Mandeljc.jpg.

200. Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs and Mathematical Tables, ed. M. Abramowitz and I. R. Stegun. Applied Mathematics Series 53, National Bureau of Standards, Washington, 1964. 1046 p.

201. Sandner Т., Gerlach G., Suchaneck G., Koehler R. Depth resolved polarization profiles in pyroelectric thin films // Technisches Messen. 1999. V. 66. P. 322 332.

202. Lian L., Sottos N.R. Effects of thickness on the piezoelectric and dielectric properties of lead zirconate titanate thin films // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. P. 3941 -3949.

203. Kholkin A. Electromechanical properties of ferroelectric films for MEMS // Ferroelectrics. 2001. V. 258. P. 209 220.

204. Беляев JI.M., Бендрикова Г.Х. Влияние спонтанной поляризации на выход фотостимулированной экзоэлектронной эмиссии из кристаллов триглицинсульфата // ФТТ. 1964. Т. 6. С. 645 647.

205. Кортов B.C., Минц Р.И. Экзоэлектронная эмиссия при фазовом переходе в сегнетоэлектриках // ФТТ. 1967. Т. 9. С. 1436 1439.

206. Rosenblum В., Bräunlich P., Carrico J.P. Thermally stimulated field emission from pyroelectric LiNb03 // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 25. P. 17 19.

207. Розенман F., Рез И.С., Чепелев Ю.Л., Ангерт Н.Б., Жасков A.A. Экзоэмиссия из пироэлектрика LiTa03 // ФТТ. 1980. Т. 22. С. 2032 2034.

208. Rosenman G. Electron emission from ferroelectrics and its applications // Ferroelectrics. 1992. V. 135 P. 469 473.

209. Рогазинская О.В., Миловидова С.Д., Сидоркин А.С., Сидоркин А.А. Термостимулированная "электронная эмиссия полярного скола кристалла триглицинсульфата // ФТТ. 2001. Т. 43, № 7. С. 1272 1274.

210. Tomita К., Takamuro D., Sawada К., Ishida М. Electron emission type infrared imaging sensor using ferroelectric thin plate // Sensors and Actuators A: Physical. 2002. V. 97-98. P. 147- 152.

211. Takamuro D., Takao H., Sawada K., Ishida M. Electron emission characteristic from Pb(Zr,Ti)03 thin plate by infrared light irradiation // Jpn. J. Appl. Phys. Part 1. 2003. V. 42. P. 5741 -5746.

212. Takamuro D., Takao H., Sawada K., Ishida M. Improvement of an infrared light sensitivity in PZT photosensitive field emitter // Sensors and Actuators A: Physical. 2004. V. 114. P. 230-235.

213. Rosenman G., Shur D., Krasik Y.E., Dunaevsky A. Electron emission from ferroelectrics // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 6109 6161.

214. Teowee G., Uhlmann D.R. A model of the metal-ferroelectric-metal capacitor // MRS Symp. Proc. 1993. V. 310. P. 415 422.

215. Cowley A.M., Sze S.M. Surface states and barrier height of metal-semiconductor systems // J. Appl. Phys. 1965. V. 36. P. 3212 3220.

216. Robertson J., Chen C.W. Schottky barrier heights of tantalum oxide, barium strontium titanate, lead titanate, and strontium bismuth tantalite // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. P. 1168- 1170.

217. Scott J.F., Watanabe K., Hartmann A.J., Lamb R.N. Device models for PZT/Pt, BST/Pt, SBT/Pt, and SBT/Bi ferroelectric memories // Ferroelectrics. 1999. V. 225. P. 83 90.

218. Dixit A. V., Rajopadhye N.R., Bhoraskar S.V. Secondary electron emission of doped PZT ceramics // J. Mat. Sci. 1986. V. 21. P. 2798 2802.

219. Rhoderick E.H. Metal-semiconductor contacts. Oxford: Clarendon. 1978. 267 p.

220. Dawber M., Rabe K.M., Scott J.F. Physics of thin-film ferroelectric oxides // Rev. Mod. Phys. 2005. V. 77. P. 1083 1130.

221. Adamson A.W. Physical Chemistry of surfaces. New York: Wiley Interscience. 1990. 689 p.

222. Sudhama С., Campbell A.C., Maniar P.D., Jones R.E., Moazzami R., Mogab C.J., Lee" J.C. A model for electrical conduction in metal-ferroelectric-metal thin-film capacitors // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. P. 1014 1022.

223. Yang Y.S., Lee S.J., Kim S.H., Chae B.G., Jang M.S. Schottky barrier effects in the electronic conduction of sol-gel derived lead zirconate titante thin film capacitors // J. Appl. Phys. 1998 V. 84. P. 5005 5011.

224. Scott J. F., Araujo C. A., Melnick В. M., McMillan L. D., Zuleeg R. Quantitative measurements of space-charge effects in lead zirconate-titanate memories // J. Appl. Phys. 1991. V. 70. P. 382-388.

225. Kurasawa M., Mclntyre P. C. Surface passivation and electronic structure characterization of PbTi03 thin films and Pt/PbTi03 interfaces // J. Appl. Phys. 2005. V.97.104110.

226. Dawber M., Chandra P., Littlewood P.B., Scott J.F. Depolarization corrections to the coercive field in thin-film ferroelectrics // J. Phys.: Condens. Matter. 2003 V. 15. P. L393 -L398.

227. Link G.L. Motion of с domain centers in BaTi03 // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. P. 2566-2573.

228. Ricinschi D., Ishibashi Y., Okuyama M. Electrostatic model for dielectric permittivity of ferroelectric films with 90° domain structures // Jpn. J. Appl. Phys. 2003. V.42. P. 6183-6187.

229. Novak J., Fousek J., Maryska J., Marvan M. Distribution of electric and elastic fields at 90° domain boundaries in ferroelectric thin layer various configurations // Ferroelectrics. 2005. V. 319. P. 191 - 198.

230. Merz W. Double hysteresis loop of BaTi03 at the Curie point // Phys. Rev. 1953. V.91.P. 513-517.

231. Xiao Y., Shenoy V.B., Bhattacharya K. Depletion layers and domain walls in semiconducting ferroelectric thin films // Phys Rev Lett. 2005. V. 95. 247603.

232. Meyer В., Vanderbilt D. Ab initio study of ferroelectric domain walls in PbTi03 // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. 104111.

233. Cohen R.E. Origin of ferroelectricity in perovskite oxides and the difference in ferroelectric behavior of BaTi03 and PbTi03 // Nature. 1992. V. 358. P. 136 138.

234. Сидоркин А.С. Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах. М.: Физ.-мат. лит., 2000. 240 с.

235. Zhong W.L., Wang Y.G., Zhang P.L., Qu B.D. Phenomenological study of the size effect on phase transitions in ferroelectric particles // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. P. 698 -703.

236. Novak J., Salje E.K.H. Simulated mesoscopic structures of a domain wall in a ferroelastic lattice // Europ. Phys J. B. 1998. V. 4. P. 279 284.

237. Conti S., Salje E.K.H. Surface structure of ferroelastic domain walls: a continuum elasticity approach // J. Phys.: Condens. Matter. 2001. V. 13. P. L847 L854.

238. Conti S., Weikard U. Interaction between free boundaries and domain walls in ferroelastics // Europ. Phys. J. B. 2004. V. 41. P. 413 420.

239. Sidorkin A.S., Darinskii B.M. Electron emission from ferroelectric plate stimulated by switching // Appl. Surf. Sci. 1997. V. 111. P. 325 328.

240. Flippen R.B. Domain wall dynamics in ferroelectric/ ferroelastic molybdates // J. Appl. Phys. 1975. V. 46. P. 1068 1071.

241. Lente M.H., Eiras J.A. 90° domain reorienta-tion and domain wall rearrangement in lead zirconate titanate ceramics characterized by transient current and hysteresis loop measurements // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 5093 5099.

242. Kighelman Z., Damjanovic D., Cantoni M., Setter N. Properties of ferroelectric PbTi03 thin films //J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 1495 1501.

243. Grigoriev A., Do D.-H., Kim D.M., Eom C.-B., Adams B., Dufresne E.M., Evans P.G. Nano-second domain wall dynamics in ferroelectric Pb(Zr,Ti)03 thin films // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. 187601.

244. Xu F., Trolier-McKinstry S., Ren W., Xu B., Xie Z.-L., Hemker K.J., Domain wall motion and its contribution to the dielectric and piezoelectric properties of lead zirconate titanate films // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 1336 1348.

245. Kittel C. Domain Boundary Motion in Ferroelectric Crystals and the Dielectric Constant at High Frequency // Phys. Rev. 1951. V. 83. P. 458 458.

246. Arlt G., Pertsev N.A. Force constant and effective mass of 90° domain walls in ferroelectric ceramics // J. Appl. Phys. 1991. V. 70. P. 2283 2289.

247. Gruverman A., Rodriguez B.J., Dehoff C., Waldrep J.D., Kingon A.I., Nemanich R.J., Cross J.S. Direct studies of domain switching dynamics in thin film ferroelectric capacitors // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 87. 082902.

248. Munkholm A., Streiffer S.K., Ramana Murty M.V., Eastman J.A., Thompson C., Auciello O., Thompson L., Moore J.F., Stephenson G.B. Antiferrodistortive reconstruction of the PbTi03 (001) surface // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. 016101.

249. Сидоркин А.С., Федосов B.H. Ионизация заряженного примесного центра при переполяризации сегнетоэлектрика // ФТТ. 1981. Т. 23, № 9. С. 2854 2856.

250. Stemmer S., Streiffer S.K., Ernst F., Ruhle M. Atomistic structure of 90° domain walls in ferroewlectric PbTi03 thin films // Phil. Mag. A. 1995. V. 71. P. 713 724.

251. Foeth M., Sfera A., Stadelmann F., Buffat P.-A. A comparison of HREM and weak beam transmission electron microscopy for the quantitative measurement of the thickness of ferroelectric domain walls // J. Electron Microsc. 1999. V. 48. P. 717 723.

252. Burgess R.E., Kroemer H. Corrected values of Fowler-Nordheim field emission functions v(y) and s(y) // Phys. Rev. 1953. V. 90. P. 515.

253. Kepler R.G., Anderson R.A. Ferroelectric polymers // Adv. Phys. 1992. V. 41. P. 1-57.

254. Лотонов A.M., Иевлев А.С., Гаврилова Н.Д., Верховская К.А., Юдин С.Г. Диэлектрическая дисперсия в полимерных сегнетоэлектрических пленках Ленгмюра-Блоджетт // ФТТ. 2006. Т. 48, № 6. С. 1101 1103.

255. Martirena Н.Т., Burfoot J.С. Grain-size and pressure effects on the dielectric and piezoelectric properties of hot-pressed PZT-5 // Ferroelectrics. 1974. V. 7. P. 151 152.

256. Cheng Z.-Y., Katiyar R.S., Yao X., Guo A. Dielectric behavior of lead magnesium niobate relaxors // Phys. Rev. B. 1997. V. 55. P. 8165 8174.

257. Havriliak Jr. S., Havriliak S.J. Dielectric and Mechanical Relaxation in Materials: Analysis, Interpretation, and Application to Polymers. Munich Vienna - New York: Hanser Publishers, 1997. 508 p.

258. Banys J., Macutkevic J., Grigalaitis R., Kleemann W. Dynamics of nanoscale polar regions and critical behavior of the uniaxial relaxor Sr0.6iBa0.39Nb2O6:Co // Phys. Rev. B. 2005. V. 72.024106

259. Furukawa Т., Tajitsu Y., Zhang X., Johnson G.E. Dielectric relaxations in copolymers of vinylidene fluoride // Ferroelectrics. 1992. V. 135. P. 401 417.

260. Ohigashi H., Omote K., Abe H., Koga K. Chain Motions in the Paraelectric Phase in Single Crystalline Films of Vinylidene Fluoride and Trifluoroethylene Copolymer P(VDF/TrFE) // J. Phys. Soc. Jap. 1999. V. 68. P. 1824 1827.

261. Furukawa Т., Takahashi Y. Ferroelectric and antiferroelectric transitions in random copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene // Ferroelectrics. 2001. V. 264. P. 81-90.

262. Poon Y.M., Shin F.G. A simple explicit formula for the effective dielectric constant of binary 0-3 composites // J. Mat. Sci. 2004. V. 39. P. 1277 1281

263. Tuncer E., Gubanski S.M., Nettelblad B. Dielectric relaxation in dielectric mixtures: Application of the finite element method and its comparison with dielectric mixture formulas // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 8092 8100.

264. Glass A. M. Investigation of the Electrical Properties of Sri^Ba^Nb206 with Special Reference to Pyroelectric Detection // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. P. 4699 4713.

265. Кочервинский B.B., Воробьев Д.В. Исследование поведения сегнетоэлектрических полимеров в предпробивных электрических полях // Тезисы XVIII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. С.-Петербург, 2008. С. 280.

266. Керимов М.К., Курбанов М.А., Агаев Ф.Е., Мусаева С.Н., Керимов Э.А. Пироэлектрический эффект в композитах, кристаллизованных в условиях действия плазмы электрического разряда // ФТТ. 2005. Т. 47, N 4. С. 686 690.

267. Керимов М.К., Керимов Э.А., Мусаева С.Н., Панич А.Е., Курбанов М.А. Влияние структурных и электрофизических параметров пирофазы на пироэлектрические свойства композита полимер-пироэлектрическая керамика // ФТТ. 2007, Т. 49. N 5. С. 877 880.

268. Mamedov A.I., Kurbanov M.A., Musaeva S.N., Gasanov A.Sh. On influence of structure of piezoelectric phase on pyroelectric properties of polymer-piezoelectric composite // Fizika. 2001. N 4. P. 50 52.

269. Chang H.H.S., Huang Z. Substantial pyroelectric effect enhancement in laminated composites // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. 152903.

270. Chang H.H.S., Huang Z. Pyroelectric effect enhancement through product property under open circuit condition // J. Appl. Phys. 2009. V. 106. 014101.

271. Chang H.H.S., Whatmore R.W., Huang Z. Pyroelectric effect enhancement in laminate composites under short circuit condition // J. Appl. Phys. 2009. V. 106. 114110.

272. Hockley M. J., Chang H.H.S., Huang Z. Pyroelectric coefficient difference under open and short circuit conditions and their enhancements in laminate composites // J. Appl. Phys. 2011. V. 109.064102.

273. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979. 640 с.

274. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир, 1967. 386 с.

275. Data Handbook Soft Ferrites and Accessories. Ferroxcube International Holding B.V. 2008. P. 58 60. (URL http://www.ferroxcube.com)

276. Гладкий В.В., Кириков В.А., Нехлюдов С.В., Волк Т.Р., Ивлева Л.И. Аномалии поляризации сегнетоэлектрического релаксора // Письма в ЖЭТФ. 2000 Т. 71, № 1. С. 38-41.

277. Гладкий В.В., Кириков В.А., Нехлюдов С.В., Волк Т.Р., Ивлева Л.И. Поляризация и деполяризация релаксорного сегнетоэлектрика ниобата бария-стронция // ФТТ. 2000. Т. 42, № 7. С. 1296 1302.

278. Granzow Т., Dörfler U., Woike Th., Wöhlecke M., Pankrath R., Imlau M., Kleemann W. Influence of pinning effects on the ferroelectric hysteresis in cerium-doped Sr0.6|Ba0.39Nb2O6//Phys Rev B. 2001. V. 63. 174101.

279. Гладкий B.B., Кириков B.A., Волк T.P. Процессы медленной поляризации в релаксорных сегнетоэлектриках // ФТТ. 2002. Т. 44, № 2. С. 351 358.

280. Гладкий В.В., Кириков В.А., Волк Т.Р., Исаков Д.В., Иванова Е.С. Особенности сегнетоэлектрических свойств кристаллов Sr0 7sBa0 2sNb206 // ФТТ. 2003. Т. 45, № 11. С. 2067-2073.

281. Гладкий В.В., Кириков В.А., Волк Т.Р., Иванова Е.С., Ивлева Л.И. Особенности кинетики поляризации фоточувствительного релаксорного сегнетоэлектрика // ФТТ. 2005. Т. 47, № 2. С. 286 292.

282. Гладкий В.В., Кириков В.А., Иванова Е.С., Волк Т.Р. Аномалии процессов поляризации в релаксорных сегнетоэлектриках // ФТТ. 2006. Т. 48, № 6. С. 1042 -1046.

283. Богомолов A.A., Сергеева О.Н., Киселев Д.А., Пронин И.П., Афанасьев В.П. Пиро- и фотоотклик в конденсаторных структурах на основе тонких пленок ЦТС // ФТТ. 2006. Т. 48, № 6. С. 1123 1126.

284. Захаров Ю.Н., Гах С.Г., Бородин В'.З. и др. Состояние поляризации в поверхностном слое униполярного кристалла и пироэлектрические сигналы // Межвузовский сборник «Полупроводники-сегнетоэлектрики». Ростов-на-Дону: РГУ. 1973. Вып. 1.С. 133 138.

285. Kip D., Wesner М., Krätzig Е., Shandarov V., Moretti P. All-optical beam deflection and switching in strontium-barium-niobate waveguides // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. P. 1960- 1962.

286. Choy C. L., Leung W.P., Xi T.G., Fei Y., Shao C.F. Specific heat and thermal diffusivity of strontium barium niobate (SrixBaxNb206) single crystals // J. Appl. Phys. 1992. V. 71. P. 170- 173.

287. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982. 400 с.

288. Волк Т.Р., Иванов Н.Р., Исаков Д.В., Ивлева Л.И., Лыков П.А. Особенности электрооптических свойств кристаллов ниобата бария-стронция и их связь с доменной структурой // ФТТ. 2005. Т. 47, №2. С. 293 299.

289. Blinc R. Advanced Ferroelectricty. Oxford University Press, 2011. 272 p.

290. Tachibana M., Kolodiazhnyi Т., Takayama-Muromachi E. Thermal conductivity of perovskite ferroelectrics // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. 092902.

291. Yanxue Tang, Xiangyong Zhao, Xiqi Feng, Weiqing Jin, Haosu Luo. Pyroelectric properties of 11 l.-oriented РЬ^1/3№>2/з)Оз-РЬТЮз crystals // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86.082901.

292. Hidaka K., Hashiguchi S., Nagayama S., Kim P. Properties of high-density (Pb,La)(Zr,Ti)03 ceramics for sputtering targets // Vacuum. 2000. V. 59. P. 451 458.

293. Bogomolov A.A., Dabizha T.A. Study of pyroelectric properties of PLZT ceramic by dynamic method // Ferroelectrics. 1987. V.74. P. 81 85.

294. Богомолов А.А. Дабижа T.A. Исследование пироэлектрических свойств сегнетокерамики ЦТСЛ динамическим методом // Межвузовский тематический сб. науч. тр. «Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики». Тверь: ТвГУ. 1991. С. 85 91.

295. Богомолов А.А., Малышкина О.В. Поверхностный слой в кристаллах ДТГС // Изв. РАН. Сер. физ. 1993. Т. 57. № 3. С. 199 203.

296. Малышкина О.В. Пироэлектрические и эмиссионные свойства поверхностных слоев сегнетоэлектриков группы триглицинсульфата и сегнетоэлектриков-полупроводников тиогиподифосфата олова и германата свинца: дис. . канд. физ.-мат. наук. Тверь, 1994. 133 с.

297. Малышкина О.В. Пространственное распределение поляризации и пироэлектрический эффект в сегнетоактивных материалах: дис. . док. физ.-мат. наук. Воронеж, 2009. 260 с.

298. Zajosz H.J. Elementary theory of nonlinear pyroelectric response in monoaxial ferroelectrics with second order phase transition // Ferroelectrics. 1984. V. 56. P. 265-281.

299. Богомолов A.A., Дабижа T.A. Исследование нелинейных пироэлектрических явлений, обусловленных вкладом доменного механизма в кристаллах ДТГС // ФТТ. 1987. Т. 29, № 8. С. 2537 2539.

300. Косоротов В.Ф., Кременчугский Л.С., Самойлов В.Б., Щедрина Л.В. Пироэлектрический эффект и его практическое применение. Киев: Наук, думка, 1989. 224 с.

301. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука, 1995. 304 с.1. Список публикаций автора

302. В периодических изданиях, рекомендованных ВАК:

303. Богомолов А.А., Дабижа Т.А., Малышкина О.В., Солнышкин А.В. Пироэлектрические свойства кристаллов ДТГС при наличии температурного градиента// Изв. РАН. Сер. физ. 1996. Т. 60, № 10. С. 186 189.

304. Богомолов А.А., Малышкина О.В., Солнышкин А.В., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н. Температурная зависимость пиро- и фотоэлектрического отклика в пленках Sn2P2S6 // Изв. РАН. Сер.физ. 1997. Т. 61, №3. С. 375 -378.

305. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V. Effect of temperature gradient on the surface domain structure in DTGS crystals // Ferroelectrics. 1997. V. 191.P. 313-317.

306. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V., Raevsky I.P., Protzenko N.P., Sanjiev D.N. Pyroresponse of Sn2P2S6 films on aluminum substrate // Journal of the Korean Physical Society. 1998. V. 32. P. S251 S252.

307. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V. Pyroelectric effect in DTGS crystals under stationary temperature gradient // Journal of the Korean Physical Society. 1998. V. 32. P. S219 S220.

308. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Sergeeva O.N., Ershov S.V., Major M.M. Polarization distribution in ferroelectric-semiconductor Sn2P2S6 in the phase transition region // Ferroelectrics. 1998. V. 214. P. 125 129.

309. Bogomolov A.A., Malyshkina O.V., Solnyshkin A.V., Raevsky I.P., Protzenko N.P., Sandjiev D.N. Characteristic behaviour of non-stationary shorted photocurrent in Sn2P2S6 films in the phase transition region // Ferroelectrics. 1998. V. 214. P. 131-135.

310. Солнышкин А.В. Вклад третичного пироэлектрического эффекта в пироотклик кристаллов группы ТЕС в районе фазового перехода // Изв. РАН. Сер. физ. 2003. Т. 67. № 8. С. 1185 1187.

311. Bogomolov А.А., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu. Distribution of polarization in PLZT relaxor ceramics // Ferroelectrics. 2004. V. 299. P. 179 184.

312. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Suchaneck A., Gerlach G. Polarization profiling of metal-ferroelectric-semiconductor structures by LIMM // Journal of the European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2369 2372.

313. Suchaneck G., Solnyshkin A.V., Kiselev D.A., Bogomolov A.A., Gerlach G. The LIMM problem for ferroelectric thin films comprising space charge layers // Journal of the European Ceramic Society. 2005. V. 25. P. 2363 2368.

314. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V. Polarization Distribution in DTGS Crystals under Nonequilibrium Thermal Conditions // Crystallography Reports. 2005. V. 50. Supp. 1. P. 53 57.

315. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Киселев Д.А., Раевский И.П., Проценко Н.П., Санджиев Д.Н. Особенности нестационарного фототока короткого замыкания в пленках сегнетоэлектрика-полупроводника Sn2P2S6 // ФТТ. 2006. Т. 48, № 6. С. 1121 1122.

316. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Kiselev D.A., Raevsky I.P., Protzenko N.P., Sandjiev D.N. Nonstationary photocurrent and pyroelectric response in aged Sn2P2S6 films // Journal of the European Ceramic Society. 2007. V. 27, N 13. P. 3835 3838.

317. Solnyshkin A.V., Suchaneck G., Kislova I.L., Gerlach G. Modeling of a Pyroelectric Thin Film IR Imager // Ferroelectrics. 2007. V. 353. P.225 232.

318. Солнышкин A.B., Wegener M., Künstler W., Gerhard-Multhaupt R. Аномалии диэлектрических свойств пленок сополимера P(VDF-TrFE) // ФТТ. 2008. Т. 50, №3. С. 542-546.

319. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Лазарев А.Ю., Киселев Д.А., Холкин А.Л. Инициирование поляризованного состояния в релаксорной керамике ЦТСЛ-10 // Изв. ВУЗов. Материалы электронной техники. 2008. № 2. С. 57 60.

320. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu., Kiselev D.A., Kholkin A.L. Polarization of surface layers in PLZT relaxor ceramics // Ferroelectrics. 2008. V. 374. P. 144- 149.

321. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Lazarev A.Yu.,. Salobutin V.Yu, Ivleva L.I. Anomalies of pyroelectric hysteresis loops in relaxor ferroelectric SBN // Ferroelectrics. 2008. V. 374. P. 128 135.

322. Solnyshkin A.V., Kislova I.L. Analysis of the Relaxor-Like Behavior in a Ferroelectric Copolymer P(VDF-TrFE) // Ferroelectrics. 2010. V. 398. P. 77 84.

323. Bogomolov A.A., Solnyshkin A.V., Troshkin A.S., Raevsky I.P., Sandjiev D.N., Shonov V.Yu. Effect of Polarization State on Photovoltaic Properties of Ferroelectric Semiconductor Sn2P2S6 Films // Ferroelectrics. 2010. V. 399. P. 76 82.

324. Солнышкин A.B., Морсаков И.М., Канарейкин A.P., Богомолов A.A. Пироэлектрический эффект в композитах на основе сополимера P(VDF-TrFE) и сегнетоэлектрической керамики ЦТБС // Изв. РАН. Сер. физ. 2010. Т. 74, № 9. С. 1343 1346.

325. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Шилов М.В., Суханек Г. Фотовольтаический и пироэлектрический эффекты в ~ самополяризованных сегнетоэлектрических пленках PZT(25/75) // Изв. РАН. Сер. физ. 2010. Т. 74, №9. С. 1363 1366.

326. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Калгин A.B., Горшков А.Г., Гриднев С.А. Пироэлектрический эффект в магнитоэлектрических композитах 0.8 PZT-0.2 MZF и 0.8 PZT-0.2 NZF // Изв. РАН. Сер. физ. 2011. Т. 75, № 10. С. 1452 1455.

327. Шилов М.В., Богомолов A.A., Солнышкин A.B. Релаксация фотоэлектрического и фотовольтаического откликов тонкопленочного сегнетоэлектрика Pb(Zr0 25,Ti0 7s)03 // Изв. РАН. Сер. физ. 2011. Т. 75, №10. С. 1488- 1490.

328. Каменщиков М.В., Солнышкин A.B., Богомолов A.A., Пронин И.П. Проводимость и вольт-амперные характеристики тонкопленочных гетероструктур на основе ЦТС // ФТТ. 2011. Т. 53, № 10. С. 1975 1979.

329. В материалах Всероссийских и Международных конференций и симпозиумов:

330. Богомолов A.A., Солнышкин A.B., Малышкина О.В., Ершов C.B. Распределение поляризации в сегнетоэлектрике-полупроводнике Sn2P2S6 //

331. Материалы VII Международного семинара по физике сегнетоэлектриков-полупроводнйков. Ростов н/Дону: РГУ, 1996. С. 68 69.

332. Солнышкин A.B., Кислова И.Л., Künstler W., Gerhard R. Диэлектрическая дисперсия в сополимерах P(VDF-TrFE) // Материалы XI Международной конференции «Физика диэлектриков (Диэлектрики-2008)». СПб.: РГПУ им. А.И.Герцена, 2008. Т. 1. С. 270 272.

333. Кислова И.Л., Солнышкин A.B. Особенности диэлектрической дисперсии пленок сополимера P(VDF-TrFE) // Материалы VII Международной научно-технической конференции «INTERMATIC 2009». Часть 1. М.: МИРЭА, 2009. С. 209-212.

334. Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному консультанту д.ф.-м.н., профессору A.A. Богомолову за переданный бесценный опыт и многолетнюю совместную работу.