Электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоэлектриках и родственных материалах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Министерство образования Российской Федерации Ростовский государственный университет

Диссертационный Совет Д 063.52.09 по физико-математическим наукам

ЭЛЕ10ТОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ II РОДСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ

ТОПОЛОВ Виталий Юрьевич

УДК 537. 226. 33 + 548. О

01.04.07 • физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ростов-на-Дону 2000

Работа выполнена на кафедре физики полупроводников физического факультета Ростовского государственного университета.

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор ТУРИК A.B.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор КУПРИЯНОВ М.Ф.; доктор физико-математических наук, профессор СИДОРКИН A.C.; доктор физико-математических наук, профессор ШИЛЬНИКОВ A.B.

Ведущая организация: Физический факультет Московского

государственного университета им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится «т » лы^лт^- 2000 г. в 14 часов на заседании Диссертационного Совета Д 063.52.09 по физико-математическим наукам в Ростовском государственном университете по адресу: НИИ физики РГУ, пр-т Стачки, 194, 344090 - г. Ростов-на-Дону.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ (ул. Пушкинская, 148, 344006 - г. Ростов-на-Дону).

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим присылать по адресу:

Ученому секретарю Диссертационного Совета Д 063.52.09 НИИ физики РГУ, пр-т Стачки, 194, 344090 - г. Ростов-на-Дону.

Автореферат разослан " 4 " февраля 2000 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д 063.52.09 кандидат физико-математичских наук А.Н. Павлов

ВЪМ.ЗМ.^ОЗ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Электромеханические взаимодействия отражают фундаментальную связь между электрическими и механическими полями /1/, возникающими в твердых телах при внешних воздействиях. В сегнетоэлектриках (СЭ) и родственных материалах такие взаимодействия играют ключевую роль в формировании важнейших физических свойств и вызывают большой интерес исследователей на протяжении последних десятилетий /2-8/. Экспериментальные исследования /2,5-9/ охватывают разнообразные проявления электромеханических взаимодействий в сегнето-активных кристаллах, керамических (поликристаллических) и композитных материалах. Однако нередко экспериментальные данные, полученные на близких по химическому составу материалах, носят противоречивый характер и нуждаются в теоретическом объяснении и обобщении. Ценность информации, содержащей физическую интерпретацию экспериментальных данных и стимулирующей прогнозирование важнейших физических свойств сегнетоакгавных материалов, не вызывает сомнений по следующим причинам.

Во-первых, исследования электромеханических взаимодействий опираются на теоретические методы современной физики твердого тела, кристаллографии и смежных наук.

Во-вторых, подобные исследования невозможны без проведения сравнительного анализа электромеханических эффектов в различных группах сегнетоактивных материалов - кристаллах, керамиках и композитах, что должно способствовать созданию единой концепции электромеханических взаимо-действий в твердых диэлектриках.

В-третьих, открываются перспективы обобщения множества экспериментальных и теоретических результатов, оптимизации конкретных электромеханических свойств и эффективного применения СЭ и родственных материалов в твердотельной электронике, акустике, пьезотехтпсе.

То обстоятельство, что электромеханические эффекты исследуются в гетерогенных СЭ и родственных материалах, связано с хорошей репутацией этих материалов в сфере современного электронного материаловедения, с присутствием в них неоднородностей на различных уровнях (например, зародышей новой фазы /4,6,10,11/, доменов /2-6,11-14/, кристаллитов /4-6,8,9/, дефектов и включений /5,6,8,10,12/ и т.п.), с чувствительностью физических свойств материалов к изменениям структуры неоднородностей и т.д. Среди гетерогенных систем можно выделить, например, СЭ, антисегнетоэлекг-рические (АСЭ) или сегнетоэластические (СЭл) кристаллы, испытывающие фазовые переходы I рода (ФП-1), сегнетопьезокерамики (СПК) и композиты на

их основе. Анализ публикаций за последние десятилетия свидетельствует о том, что соответствующие данной тематике работы можно разделить на следующие три группы*).

Первую группу составляют публикации по исследованиям доменных и двойниковых структур (ДС и ДвС) /15/, их динамики /16/, формирования /11/, перестройки /17/ и связанных с ними гетерофазных структур /11,13,18/ в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах. Большое внимание уделяется аналитическому определению условий оптимального упругого согласования отдельных типов доменов (двойниковых компонент) или фаз /19-22/, а также учету влияния на это согласование внешних механических полей /23/, дефектов и т.д.

Во второй группе работ представлены результаты преимущественно экспериментальных исследований физических свойств СПК материалов (см., например, обзоры свойств в монографиях /5-9,24/). Систематическое теоретическое исследование электромеханических эффектов ранее не проводилось, и можно говорить лишь о некотрых тенденциях построения схемы для определения внутренних механических и электрических полей и эффективных свойств СПК /25-27/. Теоретические исследования влияния электромеханических взаимодействий кристаллитов на физические свойства СПК предполагают использование упругих, пьезоэлектрических, диэлектрических и других констант монодоменного кристалла. Однако даже для хорошо исследованных в экспериментальном плане СПК типов (РЬ, Ме)ТЮз (Ме = Ва; Са; Бг и др.), РЬ(&, Т^Оз , (К, 1л)ЫЬОз и др. /5-9/ до настоящего времени значения физических констант соответствующих монодоменных кристаллов экспериментально не определены.

Наконец, третья группа работ связана с прогнозированием эффективных физических свойств гетерогенных сред, в частности, электрической проводимости поликристаллических материалов /28/, упругих, пьезо- и диэлектрических свойств композитных материалов (см., например, /29-31/). Теоретические методы /29-31/ расчетов эффективных констант сегнетопьезо-активных композитов с различной связностью, как правило, распространяются на двухкомпонентные системы с известными наборами электромеханических констант каждого из компонентов. Однако до сих пор не рассматривались подробно структуры с тремя и большим числом компонентов, обусловливающих переменную связность и, следовательно, более разнообразные электро механические свойства композита. Сложившаяся традиционная схема определения свойств двухкомпонеятного композита /30,31/ при использовании

*) Вследствие ограниченного объема автореферата в последующих трех абзацах приводятся лишь некоторые литературные ссылки.

наборов констант взаимодействующих компонентов не позволяет эффективно прогнозировать и оптимизировать эти свойства при изменении констант (анизотропии свойств) одного из компонентов и нуждается в усовершенствовании.

Резюмируя вышеизложенное, отметим, что достаточно широкий спектр сегаетоактивных гетерогенных систем, присущих им неоднородностей и проявляющихся электромеханических взаимодействий, с одной стороны, а также известные литературные данные, с другой стороны, свидетельствуют об актуальности проблематики диссертационной работы и предопределяют ее цели.

Целями работы являлись:

1) кристаллографическое и термодинамическое исследования двух- и трехфазных состояний в СЭ, АСЭ или СЭл кристаллах со сложной ДС (ДвС) при учете внутренних механических напряжений электрострикционной природы и определение путей релаксации последних при структурных ФП-1;

2) исследование влияния электромеханических взаимодействий на физические свойства и их анизотропию в полидоменных СЭ кристаллах, СПК, а также двух- и трехкомпонентаых композитах на основе СПК;

3) обнаружение и исследование немонотонных зависимостей пьезоэлектрических свойств от объемной концентрации отдельного типа доменов (полидоменные СЭ кристаллы, кристаллиты СПК), молярной концентрации ионов замещения твердых растворов (СПК) или объемной концентрации СПК компонентов (композиты).

Диссертационная работа в общем нацелена на проведение комплексных теоретических исследований электромеханических эффектов в разных группах гетерогенных СЭ и родственных материалов, а также на прогнозирование влияния электромеханических взаимодействий на важные для практических применений физические свойства сегнетоакгивных гетерогенных систем.

Объекты исследования могут быть условно разделены на следующие три группы:

1) СЭ, АСЭ или СЭл кристаллы, испытывающие ФП-1 между фазами различной симметрии;

2) СЭ кристаллы и СПК как потенциальные высокоанизотропные пьезоэлектрики;

3) композитные материалы на основе СПК с различной связностью.

В качестве примеров можно привести СЭ и АСЭ кристаллы ВаТЮэ, РЬТЮз, ИЧЬОз, РЬгЮз, РЬНЮз, РЬ2Со\У06, РЬ(М81/3Н^з)Оз, ШЬОз, ЬПаОз и

твердые растворы на их основе; СЭл-СЭ кристаллы типа М3В7О13Х, где М= = Си; Сг; Бе; Мп и Х= Вг; С1; I; СЭл кристаллы КСЫ, типа Ш^СизСЪ-б и др.; СПК РЬ(2г, Т])03 и (РЬ, Ме)Т103, где Ме = Ва; Са; Бг и др. Среди СПК в составе композитов можно выделить поликристаллические материалы на основе оксидов семейства перовскита, например, ВаТЮз, Р2Т-5, ЦТС-19, ТБКС и др.

Выбор объектов исследования связан прежде всего с наличием в литературе достаточно надежных экспериментальных данных по величинам параметров решетки различных СЭ, АСЭ и СЭл кристаллов в областях ФП-1, а также по упругим, пьезо-, диэлектрическим и элекгрострикционным свойствам (СЭ кристаллы и СПК) и т.п. Существенно, что приведенные группы материалов находят разнообразные применения в современной твердотельной электронике, пьезотехнике, акустике и т.д.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые: проведено кристаллографическое описание ДС или ДвС и их перестройки при ФП-1 между низкосимметричными фазами в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах, а также аналитически определены условия формирования межфазных границ -плоскостей нулевых средних деформаций (ПНСД), переходных областей или участков поверхностей П порядка;

дана классификация доменных (двойниковых) границ Б-типа, возникающих в кристаллах оксидов семейства перовскита, и рассмотрены условия температурной стабильности этих границ в кристаллах РЬ2гОз;

проведены кристаллографическое и термодинамическое исследования трехфазных состояний в кристаллах РЬ(2г1.хТ1х)Оз, а также обоснованы возможности упругого согласования трех фаз и эффективной релаксации внутренних механических напряжений на их границах в кристаллах КСЫ, СГ3В7О13С1 и РЬгЮз;

установлена важная роль пьезоэлектрического эффекта и доменно-орн-ентационных процессов при электрическом пробое СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮз;

показана возможность оценки электромеханических констант (вы3, и с!у) монодоменных СЭ кристаллов типов (РЬ^МехУПОз и РЬ^г^Т^Оз с использованием экспериментальных значении соответствующих констант монодоменного кристалла РЬТЮз и поликристаллических твердых растворов;

рассмотрены физические механизмы возникновения большой анизотропии пьезоэлектрических модулей У = ё33* / в СПК (РЬьхМе^ТЮз с Ме= Ва; Са; Бг и РЬ(2г].хТ1х)Оз, а также обоснована возможность достижения значительной пьезоэлектрической анизотропии в ряде кристаллов

(ККЬОз, LiNЪOз, типа М3В7О13Х и др.) с различными ДС (ДвС) и в двухкомпонентных композитах на основе перовскитовых СПК;

представлена система диаграмм, отражающих изменения эффективных пьезоэлектрических свойств и их анизотропии в зависимости от объемной концентрации одного из компонентов (СПК) и соотношений между упругими, пъезо- и диэлектрическими константами обоих компонентов 2-2- и 1-3-ком-позитов, а также получены аналитические условия достижения экстремальных значений эффективных пьезокоэффициентов ез^ и <1з)С;

предложены две структуры трехкомпонентного композита, сочетающего элементы связности 2-2 и 1-3 и способного обеспечивать высокую анизотропию пьезокоэффициентов Сес = езз°/ ез;с и/или С/ = <Ьзс / ёз1С.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Степень релаксации внутренних механических напряжений при упругом согласовании двойниковых областей или сложносдвойникованных фаз различной симметрии в сегнетоактивных кристаллах коррелирует с |<1е1||Щ, где 3

выражаются через элементы матриц дисторсии

к=1

взаимодействующих двойниковых областей (фаз) ||М|| и ||1Ч|| и являются функциями объемных концентраций двойниковых компонент. Морфологические характеристики механически напряженных межфазных границ в сложносдвойникованных кристаллах определяются на основе диаграмм "двойниковые состояния - межфазные границы" и находят экспериментальное подтверждение. Ограничения, налагаемые на дисторсии или параметры ячеек фаз при согласовании последних вдоль плоскостей нулевых средних деформаций, регламентируются правилами отбора.

2. Термодинамический формализм зародышеобразования при фазовых переходах первого рода обобщен на случай трех сосуществующих фаз сегнетоэлектрической природы. Из рассмотрения трехфазных состояний (шЗт, 4тт и Зт) в кристаллах РЬ(2г1_хТ^)03 и (1 - х)РЬ(Мд|/3МЬ2л)Оз -хРЬТЮз следует, что

а) влияние внутренних механических напряжений на температурный ДТ и концентрационный Дх гистерезис и пути фазового перехода вблизи тройной точки хи описывается с помощью двух групп 1фитериев - термодинамических и концентрационных;

б) вид фазовых х,Т-диаграмм в окрестности х„ определяется существенным различием модулей векторов спонтанной поляризации фаз Зт и 4тт в областях х < хя и х > ха соответственно.

3. Различные варианты упругого согласования фаз 43т, 42т и тт2 в полидоменном кристалле СГ3В7О13С1 свидетельствуют о существенном влиянии диагональных элементов матрицы дисторсий элементарной ячейки фазы тт2 на формирование трехфазных состояний и последующую релаксацию механических напряжений на межфазных границах 4 Зт - тт2 и 42т - тт2 как при изменении температуры механически свободного кристалла, так и при индуцированном одноосным механическим напряжением фазовом переходе первого рода.

4. Пьезоэлектрическая анизотропия ¿33*/ (1з1* и езз*/ ез1* сегнетопьезокерамики типа РЬТЮз определяется элекгрострикционными , упругими 5цЕ и диэлектрическими Ерр° константами монодоменных кристаллов, а также доменно-ориентационными характеристиками кристаллитов. Условием достижения (1*з1-> 0, наряду с малой анизотропией диэлектрических проницаемостей механически свободного монодоменного кристалла (ец'/езз0^ < 1,3), является значительная анизотропия его электрострикционных коэффициентов (Он/ ^121 £ 5). Необходимым условием достижения е*3!—> О является близость величин ££ и бзз*е / 5и*Е, что непосредственно связано с анизотропией и 8цЕ монодоменного кристалла.

5. Разработан метод базисных констант для определения концентрационных зависимостей эффективных пьезоэлектрических коэффициентов <1цС, еуС и их анизотропии С/, соответственно в двухкомпонентных композитах. Метод основан на раздельном учете двух основных факторов -соотношений между одноименными упругими, пьеза- и диэлектрическими константами компонентов и анизотропии соответствующих свойств каждого компонента. Предложенный метод позволяет прогнозировать немонотонное поведение еус, С/ и С^ в зависимости от объемной концентрации одного из компонентов при изменении указанных факторов в широких интервалах.

Научная и практическая значимость. Полученные в диссертационной работе результаты развивают и систематизируют физические представления об электромеханических эффектах и их разнообразных проявлениях в гетерогенных СЭ и родственных материалах - кристаллах, керамиках и композитах. В частности, приведенные в работе необходимые условия существования плоской недеформированной границы раздела двух полидоменных СЭл фаз, кристаллографическая теория переходных областей в сегнетоактивных кристаллах, результаты кристаллографического и термодинамического исследований трехфазных состояний дают новую информацию о структурных ФП-1 в сложносдвойникованных сегнетоактивных кристаллах, прежде всего об общих закономерностях и особенностях перестройки ДС (ДвС) при ФП-1 между

полярными полидоменными фазами, при сосуществовании трех фаз и т.д.

Исследования физических механизмов электрического пробоя СЭ кристаллов и С ПК типа ВаТЮэ способствуют установлению фундаментальной связи между механической и электрической прочностями, а также процессами механического и электрического разрушения этих материалов.

Аналитическое определение физических свойств в иерархической цепи "монодоменный СЭ кристалл - полидоменный СЭ кристалл - СПК - композит на основе СПК" и обоснование ведущей роли электромеханических взаимодействий в формировании свойств указанных групп материалов важны для понимания физической природы СЭ и их целенаправленного применения.

Комплексное исследование физических механизмов возникновения большой пьезоэлектрической анизотропии в полидоменных СЭ кристаллах, СПК и композитах представляет интерес для физики СЭ и пьезоэлектрических явлений, а также для пьезоэлектрического материаловедения. В литературе имеются достаточно надежные экспериментальные данные только по одной группе материалов - СПК на основе РЬТЮз , обнаруживающим > 10 (а в ряде случаев - ->со) /9,32/. Такие высокоанизотропные пьезоэлектрики находят важные практические применения в медицине, гидроакустике, пьезотехнике и т.д. /9, А48, А61/. Несмотря на важность применений материалов с различными пьезокоэффициентами еу*, ранее не исследовались возможности достижения большой анизотропии » 1, а также случаи большой анизотропии эффективных пьезокоэффициентов полидоменных СЭ кристаллов и композитов на основе СПК. Удовлетворение требований к сегнетопьезоакшвным материалам, связанных с конкретными применениями, невозможно без понимания физических механизмов, ответственных за большую пьезоэлектрическую анизотропию, и без критического анализа физических факторов, влияющих на С^, , Сд или С^. Полученные в диссертации результаты позволяют проводить целенаправленный поиск соответствующих материалов, прогнозировать достижение высоких (более 10) значений или ¡СД ¡¿¡ес| и давать рекомендации по практическому

использованию.

Предложенный метод исследования концентрационных зависимостей пьезокоэффицентов еус и их анизотропии в 2-2- и 1-3-композитах расширяет возможности прогнозирования эффективных свойств гетерогенных материалов и в частности позволяет определить, в каких интервалах объемных концентраций компонент достигаются те или иные экстремальные значения физических величин.

Результаты проведенных автором исследований использованы в монографиях /9-11,13/, обзорах /14,33/и ряде статей, из которых можно отметить

работы по доменным процессам в СПК /34-37/ и внутренним механическим напряжениям в СПК и СЭл керамиках /34,35,38/, а также по анизотропии электромеханических свойств СПК /39/.

Результаты диссертационной работы использовались в учебном процессе на физическом факультете РГУ и при проведении НИР в НИИ физики РГУ (г. Ростов - на - Дону, Россия), при выполнении НИР в рамках совместных грантов с учеными из Университета Женевы (г. Женева, Швейцария), Университета Саарской земли (г. Саарбрюккен, ФРГ) и Рейн-Вестфальской высшей технической школы Ахена (г. Ахен, ФРГ).

Совокупность полученных результатов и положений, выносимых на защиту, их научная значимость и признание на международном уровне позволяют классифицировать представленную работу как новое перспективное направление в физике СЭ и родственных материалов, а именно: электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоактивных средах.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ХП Всесоюзной и ХШ - XV Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлекгриков (г. Ростов - на - Дону, 1989 г.; г. Тверь, 1992 г.; г. Иваново, 1995 г.; г. Азов Ростов, обл., 1999 г.), IV-V Всесоюзных школах-семинарах по физике сегнетоэластиков (г. Днепропетровск, 1988 г.; г.Ужгород, 1991 г.), Ш Всесоюзной конференции по физико-химическим основам технологии сегнетоэлектрических и родственных материалов (г. Звенигород Моск. обл., 1988 г.), VI Всесоюзной конференции по физике диэлектриков (г. Томск, 1988 г.), 1-У Международных симпозиумах по доменным и мезоскопическим структурам в сегнетоэлектриках и родственных материалах (г. Волгоград, 1989 г.; г. Нант, Франция, 1992 г.; г. Закопане, Польша, 1994 г.; г. Вена, Австрия, 1996 г.; г. Стейт Колледж, США, 1998 г.), VII - IX Международных совещаниях по сегнетоэлект-ричеству (г. Саарбрюккен, ФРГ, 1989 г.; г. Гейтесберг, США, 1993 г.; г. Сеул, Корея, 1997 г.), Международном симпозиуме по проблемам материаловедения для высоких технологий (г. Дрезден, ГДР, 1990 г.), Всесоюзной конференции "Реальная структура и свойства ацентричных кристаллов" (г. Александров Владим. обл., 1990 г.), VII-VIII Европейских совещаниях по сегнето электричеству (г. Дижон, Франция, 1991 г.; г. Неймехен, Нидерланды, 1995 г.), 14-м Европейском кристаллографическом совещании (г.Энсхеде, Нидерланды, 1992 г.), IV Европейской конференции по применениям полярных диэлектриков (г. Монгре, Швейцария, 1998 г.), Российской научно-технической конференции по физике диэлектриков с международным участием "Диэлекгрики-93" (г. Санкт-Петербург, 1993 г.), IX и XI Международных симпозиумах по

применению сегнетоэлектрнков (г. Юнивесити Парк, США, 1994 г.; г. Монтре, Швейцария, 1998 г.), IV-VI Международных конференциях по электрическим керамикам и их применениям (г. Ахен, ФРГ, 1994 г.; г. Авейру, Португалия, 1996 г.; г. Монтре, Швейцария, 1998 г.), 7-м Международном семинаре по физике полупроводников-сегнетоэлектриков (г. Ростов-на-Дону, 1996 г.), V Международной конференции Европейского керамического общества (г.Версаль, Франция, 1997 г.), Международной научно-практической конференции "Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения" - "Пьезотехника-99" (г.Азов Ростов, обл., 1999 г.).

Личный вклад. Научные положения диссертации, выносимые на защиту, сформулированы лично автором. Все основные результаты диссертации получены автором и работавшими с ним сотрудниками, соискателями и аспирантами. Автор непосредственно участвовал в планировании и проведении теоретических исследований (главы 2 - 5), а также в планировании экспериментальных исследований и интерпретации их результатов, приведенных в главах 2 и 3. Автору принадлежат формулировка задач, выбор объектов исследования, путей решения задач и физическая интерпретация полученных результатов.

Соавторами научных публикаций являются российские коллеги -Турик A.B., Чернобабов А.И., Бондаренко Е.И., Балюнис JI.E., Фесенко O.E., Гагарина Е.С., Цихоцкий Е.С., Еремкин В.В., Сахненко В.П., Фесенко Е.Г., Демидова В.В., Улинжеев A.B., Смотраков В.Г., Зайцев С.М., Титов C.B., Глушанин C.B., а также зарубежные коллеги - Ба И.С., Ба С.Т. (Республика Гвинея), Шмид Г., Рабе X., Ривера Ж.-П., Кротта О. (Швейцария), Е З.-Г. (Канада), Кнорр К. (ФРГ), Лейдерман A.B. (США).

Научный консультант профессор Турик A.B. принимал участие в постановке задач и обсуждении большинства вопросов по теме диссертации и основных результатов работы. Чернобабов А.И. и Бондаренко Е.И. участвовали в решении задач по влиянию ДС и электромеханических взаимодействий на физические свойства СПК. Фесенко Е.Г. принимал участие в интерпретации результатов исследования СЭл ДС и переходных областей в ВТСП кристаллах типа RBajCu-jOy-s. Сахненко В.П. участвовал в обсуждении результатов теоретических исследований сложносдвойниковашшх СЭ и АСЭ кристаллов со структурами типа перовскита и тетрагональной вольфрамовой бронзы. Обширный комплекс экспериментальных исследований ДС (ДвС) и их перестройки при ФП-I в сложносдвойниковашшх СЭ и АСЭ кристаллах выполнен Балюнис Л.Е., Гагариной Е.С., Фесенко O.E., Цихоцким Е.С., Демидовой В. В., Улинжеевым А. В., Зайцевым С. М., Титовым С. В., Ба И. С.

и Ба С. Т. Для упомянутых экспериментальных исследований использовались кристаллы оксидов семейства перовскита и тетрагональной вольфрамовой бронзы, выращенные Смотраковым В.Г. и Еремкиным В.В. Еремкин В.В. выполнил также рентгеноструетурные исследования температурных зависимостей параметров элементарной ячейки кристаллов РЬХЮз и Pb(Zri.xTix)03 (включая область вблизи тройной точки Xtr). Шмид Г. и Рабе X. представили результата экспериментальных исследований переходных областей и гетерофазных структур в .полидоменных кристаллах PbîCoWOè, а также участвовали в обсуждении результатов теоретического исследования переходных областей и сосуществования фаз в различных сегн его активных кристаллах. Е З.-Г. проводил экспериментальные исследования перестройки ДС (ДвС) и трехфазных состояний в СЭ-СЭл кристаллах со структурой борацита. Ривера Ж.-П. и Кротта О. экспериментально исследовали пьезоэлектрические свойства и их анизотропию в полидоменных борацитовых СЭл-СЭ кристаллах типа М3В7О13Х. Кнорр К. принимал участие в интерпретации результатов компьютерного моделирования формирования и перестройки ДС (ДвС) в СЭл кристаллах твердых растворов на основе KCN. Лейдерман А.В. участвовал в проведении и обсуждении результатов экспериментальных исследований индуцированных ФП в АСЭ кристаллах NaNbCh с различными ДвС. Глушанин C.B. принимал участие в расчетах и обсуждении немонотонных концентрационных зависимостей электромеханических свойств пьезоактивных композитов.

В диссертационной работе частично представлены результаты теоретических исследований, изложенные в кандидатской диссертации Ба U.C. /40/, которые были получены при непосредственном участии автора и опубликованы в ряде совместных работ /А15, Al 7, А21, А26/. Из кандидатской диссертации автора использованы отдельные материалы, касающиеся проблемы внутренних механических напряжений при СЭ ФП-I в кристаллах типа ВаТЮз /А1/ и проблемы электрической прочности СПК типа ВаТЮз /А2/.

Публикаиии. Всего по теме диссертации опубликовано 140 работ. Основными являются 64, в том числе - обзорные статьи /А18, А39, А48-А50, А58, А61/.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы и трех приложений. Диссертация содержит 417 страниц машинописного текста, включающего 49 рисунков и 43 таблицы. Список цитированной литературы содержит 376 наименований, список основных работ автора (приложение 1) - 64 наименования.

Во введении показана аетуальностъ проблемы, сформулированы цели диссертационной работы, представлены основные объекты исследования, указана научная новизна, сформулированы научные положения, выносимые на защиту, приводятся сведения о научной и практической значимости, апробации результатов работы, личном вкладе автора, публикациях по теме, а также о структуре и объеме диссертации.

Первая глава посвящена обзору литературы по теме диссертации. Анализ литературных данных по электромеханическим взаимодействиям в гетерогенных СЭ и родственных материалах направлен на систематизацию известных результатов по таким вопросам, как границы раздела, ДС и гетерофазные структуры в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах, электромеханические свойства СЭ кристаллов, СПК и композитов на основе СПК материалов и т.д.

Предложенная в обзоре /А58/ классификация доменных границ в СЭ кристаллах иллюстрирует тесные связи между различными типами доменных границ и полями внутренних механических напряжений. Такие поля могут быть связаны со структурными ФП-I, дефектной структурой, внешними электрическими или механическими воздействиями. Показано, что упругое взаимодействие различных доменных (двойниковых) областей или фаз относится к важнейшим факторам, влияющим на формирование и эволюцию ДС (ДвС) в сегнетоактивных кристаллах. Однако в литературе отсутствуют кристаллографическая и физическая интерпретация экспериментальных данных по сосуществованию двух полидоменных фаз и путей ФП с учетом релаксации внутренних механических напряжений в кристаллах. Трехфазные состояния в СЭ и родственных материалах остаются мало исследованными.

При рассмотрении электромеханических свойств полпдоменных СЭ кристаллов, СПК и пьезоактивных композитов основное внимание в диссертации уделяется аналитическим методам определения эффективных электромеханических констант гетерогенных сред. В частности, отмечаются существенные для СПК и композитов взаимосвязи между внутренними электрическими и механическими полями, зависимости характеристик этих полей от микроструктуры, что связано с важной ролью электромеханических взаимодействий между кристаллитами или компонентами и нуждается в теоретическом изучении.

Во второй главе приводятся результаты теоретического исследования /А1,АЗ-А6,А8-А11,А13-А18,А21,А24-А26^А28,А35,А37-А39,А41,А42,А47,А58/ различных случаев упругого согласования параэлектрической и СЭ (АСЭ), параэластической и СЭл или двух сегнетоактивных фаз со сложной ДС (ДвС), а также областей кристалла с различными ориентациями доменов - механических двойников. Для этих случаев рассмотрены условия релаксации

внутренних механических напряжений. Важность проведенного исследования обусловлена тем, что внутренние напряжения и их релаксация являются одним из главных факторов, связывающих кинетику ФП с кристаллографическими характеристиками и дальнейшей эволюцией ДС (ДвС). Некоторые примеры гетерогенных кристаллов, для которых установлены условия полной или частичной релаксации напряжений, представлены в табл.1.

Проведен анализ необходимых условий формирования ПНСД - границ раздела двух полидоменных СЭл фаз тетрагональной или ромбической симметрии и предложена система соответствующих правил отбора дисторсий элементарной ячейки кристалла /A3/. Эти правила применены для определения условий упругого согласования двух полидоменных (сдвойникованных) СЭ, АСЭ или СЭл фаз в различных кристаллах со структурой типа перовскита, а их выполнение свидетельствует о разнообразии возможностей реализации плоских недеформированных межфазных границ при ФП-1.

В ходе систематического исследования доменных (двойниковых) границ S-типа (по терминологии /19/) в сложносдвойникованных кристаллах РЬНЮз /А8,А11/, PbZrCb /А15Д21/, Pb(YbwNbm)03 /А37/, KNb03 /А13/, Pb(Zri_xSnx)03 /А28/ и др. определены следующие ориентации границ в осях перовскитовой ячейки: n(hhl) (ромбическая фаза), nfhkü) (тетрагональная и ромбическая фазы), n(hhl) при | /1 » | h | и nfhhl) при | / | « | h | (ромбоэдрическая фаза). Особый интерес представляет группа границ S-типа с ориентацией n(hhl), практически не зависящей от температуры Т /А15,А21, А39Д58/. В частности, данные границы наблюдаются экспериментально в ромбических АСЭ фазах кристаллов РЬНЮз и PbZr03. Установлено, что связь между параметрами перовскитовой ячейки а, Ь, ю каждого из этих кристаллов удовлетворяет условию /А15,А21/ d© / dT = 2b sino (b2 - a2)"'(db/dT) —> 0 при практическом постоянстве a(T). На основе данного результата предложен метод уточнения угла сдвига со (или угла моноклинности Р) перовскитовой ячейки. Этот метод применен для определения температурной зависимости <о(Т) в области стабильности АСЭ фазы Pbam кристалла PbZr03, в которой наблюдались двойниковые границы S-типа с n(T)= const /А15,А21/.

Разработанная кристаллографическая теория кубическо-ромбоэдри-ческого ФП-1 применена для описания особенностей сосуществования и электромеханического взаимодействия фаз и формирующейся ДвС в кристаллах PbZrOj /А17/, РЬ(Мя,/зМ>2я)Оз /А35/ и (KBr)f.x(KCN)x (0,60 < х < 0,75) /А41/. Для этих кристаллов впервые построены диаграммы двойниковых (доменных) состояний и соответствующих межфазных границ различной конфигурации. Показано, что межфазные границы определяются в прямоугольной системе координат (Х1Х2Х3) уравнением поверхности

Таблица 1

Релаксация внутренних механических напряжений в гетерогенных _сегнетоактивных кристаллах_

Гетерогенная система

Релаксация внутренних механических _напряжений_

полная

частичная

1. Полидоменный

(сдвойникованный)

кристалл

а) в СЭ фазе

б) в АСЭ фазе

2. Кристалл в области ФП-1 а) формирование ДС(ДвС)

б) перестройка ДС (ДвС)

3. Кристалл с переходными областями

а) полидоменный (сдвойникованный)

б) гетерофазный

KNb03 /А13/1 >, КЫЪОз /А13/2), PbZr03

Pb(Yb1/2Nbi/2)03/А37/ /А15,А21/3)

РЬ2Ю3 /А8,А11 ,А15 А21/'\ РЬНЮз /А8,А11/, PbZrOj

Pb(Zr,.xSn0Oj /А28/Л, Pb(Yb!/2Nb,/2)03 /А37/'>

РЬНЮз/А5,А9/, РЬгЮз /А17/3), KCN/A41/, (KBr)i.x{KCN)x с 0,60< х< ¿0,75/A41/5),Pb2CoW06 /А25/

РЬТЮз, KNb03, SrZr03 и др. /A3/, (KBr),.x(KCN)x с х< 0,65 /А41,А42/

RBa2Cu307^ /А10/, BaTi03 /А24/

Pb2CoW06 при Тп-ш- 150 К < Т < Тц.ш /А25/, где Тп_ш-температура ФП-I между моноклинной и ромбической фазами

/А21/4>

Gd2(Mo04)3/A6/,PbZr03 /А17/4, Pb(Mg]/3Nb2/3)03 /А25?\ (KBr),.,(KCN\ с 0,60 < х < 0,75 /А41,Л42Л'

(Nao,97Lio,03)Nb03,CdHro3, (Bio,45Lao,55)Fe03 и др. /A3/, РЬНЮз/А5,А9/, Pb2CoW06 /А25/, (KBr)i.x(KCN)x с х > 0,70 /А41, А42/,(КС1) ] .x(KCN)x с 0,8 < х < 0,9 /А42/

CH3NH3A1(S04)212Н20 /А24/

Pb2CoW06 при Т~Тц.щ /А25/

' на плоских границах раздела областей 60°- или 90°-ных доменов-двойников в ромбических фазах (включая границу Б-типа /А15,А21,А39,А58/)

' на границе Б-типа. оазлеляюшей области 60°- и 90 -ных ломенов--двойников в фазе Втт2 ' на границах Б-тип при формировании 60 -ных тройников в фазе РЬат

на границах Б-типа в фазе КЗт : при формировании 60 -ных тро! ,

' для межфазных границ - ПНСД, определяемых в соответствии с диаграммами

' для конических межфазных границ, определяемых в соответствии с диаграммами

2^x^=0, (1)

4=1

3

где = Е (И^ - М^ М,^) выражаются через элементы матриц дисторсий к=1

взаимодействующих фаз ||М|| и ЦИЦ и являются функциями объемных концентраций двойниковых компонент. Поверхности второго порядка, определяющиеся для различных объемных концентраций доменов - механических двойников, классифицируются /41/ по знакам инвариантов уравнения (1)

1=Вп+Г>в+Озз;П = <1й|р||;

>■ I

г>„ Бп | I В22 В231 I Б33 D13 I

Пример диаграммы, связывающей двойниковые состояния и межфазные границы при ФП-1 РтЗт - Ют в кристалле РЬйОз , приведен на рис.1. Линия АВ, описываемая инвариантами Б = 0 и I > 0, соответствует ПНСД, которые удовлетворяют условиям /20/. Появление плоских недеформирован-ных межфазных границ при кубическо-ромбоэдрическом ФП-1 находится в противоречии с необходимыми условиями существования ПНСД /42,43/. Показано, что возникающее противоречие может быть преодолено, если при анализе деформированного состояния кристалла учитывать, наряду с диагональными компонентами тензора спонтанных деформаций ^ ()= к) элементарной ячейки, недиагональные компоненты ^ 0 * к). Отмечается также, что отношения / существенно влияют на инварианты (2) и расположение линий Б= 0 и 0 на диаграммах, что обусловливает качественные различия между рассчитанными диаграммами для кристаллов РЬгЮз /А17/, РЬ(МёшМ>2/з)Оз /АЗ 5/ и (КВг^.^СЫ)* с 0,60 < х < 0,75 /А41/. В ходе исследования формирования и перестройки СЭл ДС в кристаллах КСИ, (КВгЬ.хСКСЬОх и (КС1)1.х(КСЫ)х /А41,А42/ рассмотрены различные случаи достижения частичной и полной релаксации внутренних механических напряжений. При понижении температуры кристаллов (КС1)1.х(КСМ)х установлен необычный переход /А41,А42/ от межфазной границы (Зт - 2/т) -ПНСД для х й 0,65 к механически напряженной конической границе для х> 0,70, что приводит к изменению условий сосуществования фаз. При анализе условий упругого согласования полидоменных фаз и инварианта Б из (2) как функции объемных концентраций отдельных типов СЭл доменов кристаллов

Рис.1. Диаграмма "двойниковые состояния - межфазные границы", рассчитанная для ФП шЗш - Зт в кристалле РЬ2г03 /А17/.

I, П, Ш- области действительного конуса с К О, Б1> О (I); К О, БК О (II) и ]> О, Б1< О (Ш); IV- область вершины мнимого конуса с 1> О, Б1> 0; АВ, ЕР и вН - линии Е!= 0, 1= 0 и Б= 0 соответственно. Объемные концентрации доменов - механических двойников со спонтанными поляризациями Р1(Р5;-Р5; Ря), Р2(Р5;Р5;-Р5), Р3(-Р5;Р5;Р5), Р4(-Р5;-Р5;-Р5) равны о,= (1- хк)(1- Ук), о^ (1-хя)уи, Оз= хк(1- уй), 04= хкуя соответственно. Заштрихована область визуализации сечения раствора конуса плоскостью (001) перовсюгговой ячейки. Области 0,5< хЛ<; 1; 0,5< ун< 1 получаются путем преобразования данной области относительно осей симметрии хй= 0,5 и 0,5. Точки О, К, Ь и М соответствуют монодоменным состояниям фазы Зт (стрелками показаны векторы Р1 в них).

(KCl)i.x(KCN)x показана корреляция между модулями D и величинами внутренних механических напряжений.

Предложенная модель упругокогерентных прослоек с изменяющимися параметрами ячейки и развитая кристаллографическая теория согласования системы таких прослоек применены для интерпретации экспериментальных данных по ппереходным областям в кристаллах типа ИВагСизОг« /А10/, Pb2CoW06 /А25/, ВаТЮз и CHjNHjAKSO^ ^fbO /А24/, а также для анализа условий релаксации в них внутренних напряжений.

В третьей главе представлены результаты комплексных исследований трехфазных состояний в кристаллах PbZr03 (Pm3m, Pbam, R3m), Pb(Zri.xTix)03 (РтЗт, Р4тт, R3m) и СГ3В7О13С1 (4 3т, 42т, тт2) /А38,А43,А44,А52,А57/. Предложенная кристаллографическая теория упругого согласования трех фаз применена для описания ФП-I Pm3m - R3m - Pbam в кристалле РЬйОз, и на основе этой теории построена диаграмма, связывающая сосуществование указанных фаз с возможными ДвС и их перестройкой /А38/.

Проведено обобщение термодинамического формализма зародышеобра-зования при ФП-1 / 44,А7 / на случай трех фаз СЭ природы. Например, при электромеханическом взаимодействии зародыша фазы R3m с двухфазным (P4mm + РтЗт) кристаллом типа Pb(2ri.xTix)03 свободная энергия гетерогенной системы определяется как

F= [aPR2+ (PrPr4/2)+ (yRPR6/3>+ fR*]vR + [oPT2+ (РтРт4/2)+ (утРт6/3)+ + fT*]vT + [аР02+ (Р,Ро4/2)+ (y,P06/3)](V- vR - vT), (3)

где а, Pr, ..., Yi ■ термодинамические коэффициенты разложения объемной плотности свободной энергии монодоменного механически свободного кристалла, PR, Рт, Ро - спонтанные поляризации доменов зародыша, фазы-включения и матрицы соответственно, vr , vj и V - объемы зародыша, фазы-включения и всего кристалла соответственно. Объемные плотности упругой и элекгрострикционной энергии зародыша фазы R3m fR* и включений фазы P4mm fT* из (3) имеют вид

fe* = [5rPr4+ StPtV + 5оРо4(1- Ут)2- 26RTPR2PT2yT+ 25отРо2Рг2(1-Ут2) -- 25orPo2Pr2(1- ут)]/2; fT* = [&rPT4+ 5rPrV+ 5оР04(1- zr f - 25rtPr2Pt2zr+ + 25orPO2Pr2(1-ZR2) - 25otPO2PT2(1- zr )}! 2, (4)

где ут= v т/ V, zr= vr/ V - объемные концентрации фаз, взаимодействующих с матричной фазой РтЗт, 5r, 5т, 6о, 8rt, 8or, 5от - электрострикционные параметры /А52/. Показано, что для описания сосуществования трех фаз

необходимо ввести две системы критериев - концентрационные и термодинамические (табл. 2), выражающиеся через 5я, 5т, ..., 5от из (4) и обобщенные электрострикционные параметры

5а* = (5аРк4 + 5гРтV - 2§кТРя2Рт2ут)/ РК4 и 5г* = (МУ + №V --гЗэтР^Рт^уРт4.

На примере ФП-1 РшЗт- Ют и РтЗт-Р4тт в кристаллах РЬ(&1.хТ^)Оз и (1-х)РЬ(МдшМ)2/з)Оз - хРЬТЮз показано /А52/, что существенное различие модулей вектора возникающей спонтанной поляризации доменов фаз Ют и Р4тт вблизи тройной точки Хо- (например, Р^ТС')/ Рт(Тс")= 0,2 в РЬ^г^ТьООз) находится в тесной связи с видом фазовой х,Т-диаграммы (с клювообразным изгибом /45,46/ участков фазовых границ и с расширением области стабильности фазы Р4шт). Указанное различие Ря и Рт, а также вьшолнение термодинамических и концентрационных критериев из табл.2 коррелируют с возможными направлениями ФП (рис.2), определенными с учетом внутренних механических напряжений и их релаксации.

При исследовании двух- и трехфазных состояний в кристалле СГ3В7О13С1 в отсутствие /А43/ и при наличии /А44,А57/ внешних механических напряжений интерпретированы особенности формирования фазы тт2. Показано, что фаза пта2 индуцируется внутренними напряжениями даже в механически свободном двухфазном кристалле, что при сосуществовании трех фаз может способствовать значительной релаксации внутренних напряжений. Для учета влияния внешнего одноосного механического напряжения на сосуществование фаз 4 3т, 42т, тт2 и пути ФП модифицирован алгоритм /20/, позволяющий определять кристаллографические и морфологические характеристики межфазных границ. Сделаны оценки сжимающего напряжения, действующего в направлении [110] кубической элементарной ячейки, при котором индуцируется фаза тт2 при ФП-1 43т -> пгт2 или 4 2т -> тт2 /А44/. Вследствие возникновения монодоменных зародышей фазы тт2 в двухфазном (43т, 42т) механически напряженном кристалле СГ3В7О13С1 возможна частичная релаксация внутренних напряжений. Вышеуказанное позволяет сделать вывод о важной роли фазы тт2 в формировании и дальнейшей эволюции трехфазных состояний в кристалле СГ3В7О13С1.

Четвертая глава посвящена проблеме электромеханических взаимодействий в моно- и поликристаллических СЭ, а также вопросам прогнозирования их физических свойств. Эти материалы являются важнейшими в иерархической цепи /А23,АЗО,А32,А34,А40,А50,А59/ "СЭ монодоменный кристалл - СЭ полидоменный кристалл - СПК - сегнетопьезоактивный композит".

Таблица 2

Условия существования трехфазных состояний (РтЗт, P4mm, R3m) в кристаллах Pb(Zri.xTix)03 /А52/

ф а з ы Оптимальная кон- Концентрационный Термодина-

Мат- Вклю- Заро- центрация фазы- критерий сущест- мический

рич- чение дыш в -включения вования фазы- критерии

ная двухфазной матрице -включения зародыше-образования

РтЗт Р4тт R3m Ут10рК5кт/&гХРк/Рт)2 0< 5RT(PR/PT)2<<5T Pr + 8R*<0

РтЗт R3m P4mm ZR.opt=(SRT/5T)(PR/Pr)2 0< 5RT<PT/PR)2«5r РТ+&Г*<0

Р4шт R3m РтЗт WR^PTWR^ + &гРт4 -25RT{PRPT)2] 0< 25RI{PT/PR)2«5R рт + 3&г*<0

R3m Р4тт РтЗт UT,opl=5RPR4/[&rPT4+ + 5RPR4-2SRT{PRPT)2] (Кг^к/Рт)2«^ PR+35R*<0

Рис.2. Фрагмент х,Т- диаграммы кристаллов Pb(Zri_xTix)03 вблизи тройной точки (схематическое изображение на основе экспериментальных данных /45,46/): С - кубическая (Pm3m), Т - тетрагональная (P4mm), R -ромбоэдрическая (R3m) фазы. Стрелками обозначены следующие направления ФП /А52/: i<—> j при выполнении критериев из табл.2, i' <—> У при нарушении указанных критериев (i= 1;3, j= 2;4).

Рассмотрение эффектов, связанных с микрорастрескиванием и электрическим пробоем на постоянном токе СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮэ , проводилось в рамках моделей "включение - кристалл-матрица" /А19/ и "монодоменный (полидоменный) кристаллит - СПК матрица" /А2,А20/, учитывающих электромеханические взаимодействия, распределение внутренних механических напряжений, а также ориентации возможных микротрещин относительно вектора напряженности внешнего электрического поля Е. Показано, что достаточно большие механические напряжения ац (к= 1; 2; 3) могут приводить к образованию микротрещин, берега которых ориентированы преимущественно перпендикулярно направлению внешнего электрического поля Е || ОХз. Такая ориентация микротрещин благоприятна для развития электрического пробоя образца. Полученные оценки напряженности поля пробоя Ещ,, связанные с Си, коррелируют с известными экспериментальными данными для кристаллов и СПК ВаТЮз при комнатной температуре.

В четвертой главе много внимания уделено расчетам эффективных упругих, пьез о- и диэлектрических констант и коэффициентов электромеханической связи различных полидоменных СЭ кристаллов и СПК на основе РЬТЮз, учету влияния на эффективные константы ДС, температуры, внешнего поляризующего поля, модифицирующих ионов /А23,АЗО,АЭ4,А45Д49,А50, А56/. При этом принципиальную трудность представлял выбор подлежащих усреднению исходных электромеханических констант БкД ёу и таких монодоменных кристаллов, как (РЬ^Ме^ТЮз (Ме= Са; Бг; Ва) с 0,10 < х< 0,33 и РЬ(&1_уТ1у)Оз с 0,6 2 у < 1,0. Указанные константы оценивались /А32/ с использованием известных экспериментальных данных по монодоменному РЬТЮ3 и СПК соответствующих составов. На основании проведенных расчетов проанализированы основные факторы, влияющие на анизотропию Сд* и возможности достижения \Сд*\ —> со в СПК на основе РЬТЮз. С помощью метода эффективной среды рассчитаны зависимости пьезомодулей с!,,* и коэффициентов электромеханической связи Ц* от температуры Т, объемной концентрации 90°-ных доменов ш в кристаллитах, молярной концентрации х (или у) модифицирующих ионов, а также от максимального угла 6 между векторами спонтанной поляризации кристаллита и напряженности внешнего поляризующего поля Е (рис. 3 а-в). Исследованы случаи немонотонного поведения <131* и изменения ё31* в зависимости от т, х или 6. На примере зависимостей бз1*(т; Т) или с!3^(т; Т), рассчитанных для СПК РЬТЮ3 соответственно методом эффективной среды и путем прямого усреднения, впервые установлены выполнение неравенства с^^ < (1з1* и нарушение предположения /25/ о <1з1,я? как о верхней границе усредненного пьезомодуля с!зЛ СПК (см. рис.За).

Рис.3

г

т

д

Рис.3. Расчетные зависимости пьезокоэффициентов <1у*, (в пКл/Н) и еч* (в Кл/м2), свидетельствующие о большой анизотропии или а- с!Дт;Т) ийДпцТ) СПКРЬТЮз/А22,А23,А48,А61/; б- 4*(ш; х) и 4' (пцх) СПК (РЬ,_хСах)ТЮ3 /А27,А32,А48/, где у= 31 и т = 1 (кривые 1, 2); ц= 31 и ш= 0,5 (кривые 3,4); у= 15 и т= 0,5 (кривая 7); ц= = 15 и т= 1 (кривая 8);

в - (1зЛ(9) (кривые 1, 3 для т = 1 и 2 для т = 0,5) и с131*(0) (кривые 4, 6 для т = 0,5 и 5, 7 для т = 0,6) СПК РЬТЮз (кривые 1, 2, 4, 5) и (РЬо,75Сао^5)Т103 (кривые 3,6, 7) /А29Д48/;

г,д- ез^(т;Т) СПК РЬТЮ3 (кривые 1,2,3,4,5 соответствуют Т=-150, -50,25,100,200С) /А62/,где j = 1 (г)или ]" = 3 (д).

Главными факторами, благоприятствующими достижению 1,

наряду с малой анизотропией диэлектрических проницаемостей механически свободного монодоменного кристалла (ец"/ езз'^ 1,3), являются существенная анизотропия элекгрострикциошшх коэффициентов монодоменного кристалла (Оп/ Юн!> 5), наличие хорошо развитой и достаточно подвижной 90°-ной ДС, а также немонотонный характер зависимостей 0$ от молярной концентрации модифицирующих ионов (например, у (РЬьхСах)ТЮз, т.е. в случае замещения РЬ ионами малого радиуса - Са) /АЗЗ, А48,А50>А61/.

Методом эффективной среды рассчитаны также температурные (Т), концентрационные (т, х) и ориентационные (0) зависимости пьезокоэффи-циентов е,)* СПК на основе РЬТЮз (см., например, рис.3 г,д), а также проанализировано немонотонное поведение ряда зависимостей ву*. Установлена связь между конфигурациями кривых Ои(х), <1з1*(х) и еу*(х) в СПК (РЬ1_хСах)ТЮз с 1 и 1. Определены следующие условия

достижения большой пьезоэлектрической анизотропии /А62/:

&*|»1 при ^-»-(вп^+зи*®)/^; при &»->8зз*Е/8,з*Е.

В диссертационной работе установлена важная роль слоистых ДС (ДвС) в формировании большой пьезоэлектрической анизотроии в полидоменных низкосимметричных СЭ кристаллах, относящихся к различным структурным типам. Среди рассмотренных СЭ представляют определенный интерес кристаллы типа ЫЬШОз (фаза Зт) со слоистой ДвС /А31/ или со 180°-ными наклонными доменными стенками /А51/, а также кристаллы ККЪ03 (фаза тт2) с 60° (120°)-ными доменными Б-сгенками /А36/, рассчитанные эффективные пьезомодули или е/ которых в ряде случаев характеризуются значительной анизотропией.

В пятой главе проведено теоретическое исследование особенностей электромеханических свойств пьезоактивных композитов типов 2-2 /А40, А59.А63/, 1-3 /А40,А55,А59/ (рис.4) и с элементами связности 2-2 и 1-3 /А53,А64/. Проанализированы причины немонотонного поведения концентрационных зависимостей пьезокоэффициентов е^Дт), 4Дт), их анизотропии СДт), ь/(т) (2-2- и 1 -3-композиты, см., например, кривую 4 на рис.4б, кривую 1 на рис.4г и кривые 3,4 на рис.4д), а также возможности достижения тахе31с(ш)> 0, тахё31С(т)< 0 (2-2-композиты), СДт)--> ±да и ^с(т) ±оо (2-2-и 1-3-композигы), где т - объемная концентрация одного из двух пьезоактивных компонентов.

Рис.4. Стилизованные графики функций, характеризующих пьезоэлектрические свойства 1-3-когагозитов /А55/:

а - е31°(т)= е3,»/ езз(2), d31°(m)= Сзз(ад / е3з(2); б- езз0(т)=еззс(т)/езз(2); в - ёзз°(т)=4зс(т)сзз(2)-Е/езз(2); г,д- Се», №),

где е3э(2) и сЭз(2№ - пьезокоэффициент и модуль упругости матрицы в направлении внешнего поляризующего поля Е .

С помощью метода базисных констант /А55/ показано, как на концентрационное поведение вышеперечисленных функций влияют два независимые фактора - соотношения между одноименными электромеханическими константами компонентов и анизотропия соответствующих свойств

каждого компонента. Наряду с этим построена система диаграмм, отражающих изменения эффективных пьезокоэффициентов композитов е;/(ш), <1дс(т) и их анизотропии ¿¡Дт), СЛт) в зависимости от ш и соотношений между одноименными упругими, пьезо- и диэлектрическими константами компонентов. Кроме этого, эффективные пьезоэлектрические свойства и возможности достижения их большой анизотропии прогнозировались для двух типов трехкомпоненгных композитов с элементами связности 2-2 и 1-3 -модифицированного слоистого /А53,А64/ и модифицированного волокнистого /А64/. Показана роль микрогеометрии и скачков электромеханических констант взаимодействующих компонентов и внутренних полей на границах этих компонентов в формировании немонотонных концентрационных зависимостей пьезокоэффициентов и в оптимизации электромеханических свойств исследуемых композитов.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

В приложении 1 приведен библиографический список основных публикаций автора по теме диссертации.

В приложении 2 даны основные формулы для определения эффективных электромеханических констант пьезоакгавных композитов со связностями 2-2 и 1-3.

Приложение 3 содержит список сокращений, используемых в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Развиты кристаллографические методы описания сложных ДС (ДвС), а также формирования или перестройки этих структур при ФП-1 в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах между

а) полярной и неполярной фазами различной симметрии;

б) полярными фазами различной симметрии.

Предложена система правил отбора для дисторсий элементарной ячейки кристалла, обусловливающих формирование ПНСД на границах раздела двух полидоменных СЭ, АСЭ или СЭл фаз. Сформулированы необходимые условия, налагаемые на параметры ячеек (дисторсии) сосуществующих полидоменных фаз, разделенных ПНСД. На основе известных экспериментальных данных по температурным или концентрационным зависимостям параметров элементарной ячейки проанализировано выполнение необходимых

условий и правил отбора для различных кристаллов со сложными ДС (ДвС). Сопоставление полученных теоретических результатов с экспериментальными данными показывает, что ФП-1 в большинстве сложносдвойникованных СЭ, АСЭ и СЭл кристаллов протекают в условиях значительной релаксации внутренних механических напряжений.

2. Дана кристаллографическая интерпретация доменных (двойниковых) границ Б-типа в СЭ (АСЭ) кристаллах со структурой типа перовскита. Сформулированы условия температурной стабильности ориентации п(Ш) данных границ в полидоменных ромбических кристаллах типа РЬйОз. Доказана принципиальная возможность уточнения температурных зависимостей параметров ячейки кристалла (например, угла сдвига перовскитовой ячейки ю(Т) РЬ2гОз) при использовании ориентационных соотношений для границ Б-типа.

3. Предложены диаграммы, связывающие различные типы СЭ (СЭл) доменов и формы межфазных границ - поверхностей П порядка, реализующихся при кубическо-ромбоэдрическом ФП-1 в кристаллах РЬ2Юз, РЬ(М£1/зЫЬ2/з)Оз и (КВг)1.х(КШ)х с 0,60 < х < 0,75. Аналитически обосновано наличие среди межфазных границ ПНСД, не описывающихся в рамках теории Векслера-Либермана-Рида /42/. Выявлена не учтенная ранее Весклером с сотрудниками важная роль недиагональных компонент тензора спонтанных деформаций (дисторсий) элементарной ячейки кристалла в формировании ПНСД. Построенные на основании расчетных данных диаграммы применены для систематизации межфазных границ и объяснения возможной эволюции ДС (ДвС) при ФП-1 в рассматриваемых кристаллах.

4. Разработана кристаллографическая теория переходных областей в СЭ (СЭл) кристаллах. Показана активная роль внутренних механических напряжений на упругокогерентных границах отдельных областей кристалла с изменяющимися параметрами элементарной ячейки и обоснованы пути релаксации этих напряжений. Полученные теоретические результаты применены для интерпретации экспериментальных данных по переходным областям, наблюдающимся в широком концентрационном (кристалл типа ЯВагСизСЬ^ ) или температурном (кристалл РЬ2Со\УОб) интервале.

5. Предложено комплексное описание трехфазных состояний в СЭ и родственных кристаллах, базирующееся на кристаллографических и термодинамических методах и представлениях линейной теории упругости микронеоднородных сред.

а) Дан кристаллографический анализ упругого согласования трех фаз (тЗш, ттт и Зт; тЗт, 4тт и Зт) с учетом ДС (ДвС) двух полярных фаз и возникающих при ФП-1 внутренних механических напряжений. Определены условия полной релаксации внутренних механических напряжений при

изменении температуры (РЬ2Юз) »'или молярной концентрации отдельных компонентов системы (Pb(Zri.xTix)Ch) с учетом особенностей поведения параметров элементарной ячейки кристалла в областях ФП-1.

б) При термодинамическом описании трехфазных состояний в СЭ кристаллах со структурой типа перовскита введены термодинамические и концентрационные критерии зародышеобразования и устойчивого роста новой фазы. Эти критерии применены для интерпретации особенностей сосуществования фаз и путей ФП вблизи тройной точки в кристаллах Pb(Zri.xTix)03 и (1 -x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03 - хРЬТЮз с учетом внутренних напряжений электро-стрикционной природы.

в) Рассмотрены условия существования трехфазных состояний 43т -42т - тт2 в отсутствие и при наличии внешних механических напряжений в кристаллах СгзВтОпСЛ. На основе представлений о межфазных границах -ПНСД определены различные схемы формирования доменов-двойников в фазе тш2, а также обоснована важная роль фазы mm2 при возникновении трехфазных состояний.

6. Предложен механизм электрического пробоя СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮз в постоянном поле при учете внутренних механических напряжений пьезоэлектрической природы в СЭ фазе и связей между электрической и механической прочностями образцов. Сопоставление теоретических и экспериментальных значений электрической прочности Ещ, кристаллов и СПК ВаТЮз указывает на то, что электрический пробой объемных СЭ материалов следует рассматривать как взаимосвязанный процесс механического и электрического разрушения.

7. С помощью метода эффективной среды (самосогласования) для усреднения физических констант проанализированы причины появления большой пьезоэлектрической анизотропия Q* и в СПК типа РЬТЮз.

а) Определены зависимости <1зД e3j* (j = 1; 3), и от объемной концентрации 90°-ных доменов m в кристаллитах, температуры Т и угла 0'= 180° - 9, где 9 - максимальный угол между векторами спонтанной поляризации кристаллитов и напряженности Е поляризующего поля. Рассмотрены условия немонотонного поведения d*3j и e*3j, а также достижения ±<х и ±°° при различных m, Т и 9'. Показано, что главными физическими

факторами, способствующими увеличению анизотропии C¿*, наряду с малой анизотропией диэлектрических проницаемостей механически свободного монодоменного кристалла En'/W, являются большое (выше 5) отношение элекгрострикционных коэффициентов Qu/IQd и примерное равенство объемных концентраций 90°-ных доменов (ш ~ 0,5). В то же время понижение Qu /|Qd не является препятствием для достижения ±оо, поскольку

анизотропия С/ существенно зависит от соотношения между Сд* и з33*Е/ Зп*Е СПК.

б) Для СПК на основе твердых растворов (РЬ1-хМех)ТЮз (Ме= Са;5г;Ва) и РЬ(2гуТ1].у)Оз определены с!,;* и е^* (ц= =15;31;33), а также факторы анизотропии Сд* и как функции объемной концентрации 90°-ных доменов т. Установлена различная чувствительность вышеуказанных функций к изменению и их анизотропии, $ыЕ, (Зу, параметров элементарной ячейки и молярной концентрации х или у.

в) Рассчитаны концентрационные (т, х) и температурные (Т) зависимости коэффициентов электромеханической связи ку* СПК типа РЬТЮз. Установлено, что немонотонное поведение ку* связано главным образом с особенностями изменения пьезоэлектрических модулей ^ монодоменных кристаллов и ёу* СПК, являющихся функциями х, Т и т, х, Т соответственно.

8. При определении зависимостей эффективных пьезокоэффициентов ¿¡^ и еуР полидоменных кристаллов от объемных концентраций отдельных типов составляющих их доменов обоснованы возможности достижения большой анизотропии

а) (1;/ в кристаллах ЬШЬОз и 1лТа03 , содержащих неколлинеаряые домены - механические двойники;

б) (1;/ в кристаллах КЫЬОз, содержащих 60° (120°)-ные домены, разделенные стенками 8-типа;

в) ец-р в кристаллах ЫЫЪОз и 1л(НЬоДао,9)Оз, содержащих 180°-ные домены, разделенные наклонными стенками. Показала роль кристаллографического (особенности ДС) и физического (анизотропия отдельных типов электромеханических констант монодоменного кристалла) факторов в формировании большой пьезоэлектрической анизотропии эффективных констант

И ейр.

9. Исследованы немонотонные зависимости пьезоэлектрических коэффициентов бц, (1цС и анизотропии и С/ от объемной концентрации ш одного из компонентов в двухкомпонентных композитах со связностями 2-2 и 1-3. Предложен метод графического исследования вышеуказанных концентрационных зависимостей с помощью системы "базисных" констант одного из компонентов. На основе этого метода проанализирована эволюция кривых еуС(т), <1щС(т), £еС(т) и (£/(т) при изменении соотношений между упругими, диэлектрическими и пьезоэлектрическими константами компонентов или при изменении анизотропии электромеханических свойств одного из компонентов. Показано, что экстремумы функций е;Дт), <3щс(т), СДт) и СДт), а также возможные точки разрыва функций ^с(т) и £/(т) в значительной мере

обусловлены отношениями пьезокозффициенгов еу(1)/су(2) и модулей упругости Сгг(1),Е/сг8(ад компонентов, а также анизотропией констант е,/к| и Cfg(k)JE каждого компонента (к = 1 ;2).

10. Теоретически обоснована возможность создания трехкомпоненгаого композита, сочетающего в себе черты структур типов 2-2 и 1-3 и обеспечивающего значения пьезоэлектрической анизотропии « 10 и > 10. Показано, что эффект большой анизотропии и достигается при электромеханическом взаимодействии двух пьезоактивных компонентов (например, перовскитовых СПК) и полимера, характеризующегося малой или нулевой пьезоактивностъю, и что существенное влияние на величины и С/ оказывают знаки пьезокоэффициентов ез/к) компонентов (]= 1;3).

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Най Дж. Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц: Пер. с англ.- 2-е изд.- М.: Мир, 1967,- 367 е.: ил.

2. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлекгрические кристаллы: Пер. с англ.-М.: Мир, 1965,- 555 е.: ил.

3. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков,- М.: Наука, 1968.-464 е.: ил.

4. Холоденко Л.П. Термодинамическая теория сегнетоэлектриков типа титаната бария. - Рига: Зинатне, 1972,- 227 е.: ил.

5. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлеюрики и родственные им материалы: Пер. с англ.- М.: Мир, 1981,- 736 е.: ил.

6. Физика сегнетоэлектрических явлений / Г.А. Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов и др. - Л.: Наука, 1985,- 396 е.: ил.

7. Веневцев Ю.Н., ПолитоваЕ.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнето-электрики семейства титаната бария,- М.: Химия, 1985,- 256 е.: ил.

8. Keramik / Hrsg. Н. Schaumburg.- Stuttgart: B.G. Teubner, 1994.-650 S.: II.

9. Пьезоэлектрическое приборостроение / A.B. Гориш, В.П. Дудкевич, М.Ф. Куприянов и др. Т.1. Физика сегнетоэлеюрической керамики-М.: Издат. предпр. ред. жур. "Радиотехника", 1999,- 368 е.: ил.

10. ЮркевичВ.Э. Физика фазовых переходов в сегнетоактивных твердых растворах. - Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1988. - 317 е.: ил.

11. Фесенко Е.Г., Гавриляченко В.Г., Семенчев А.Ф. Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов. - Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1990.-192 е.: ил.

12. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлекгрических явлений в кристаллах. 2-е изд.- М.: Наука, 1995.- 301 е.: ил.

13. Dec J. Orientacija i kinetyka granic fazowych w monokrysztaiach РЬТЮз, NaNb03 i PbZr03. - Katowice: Universytet Sl^ski, 1990. - 64 s.: il.

14. Шувалов Л.А. Физика сегнетоэластиков. Состояние и перспективы исследований // Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1989.- Т. 53, N 7,- С.1234-1235.

15. Shuvalov L.A., Dudnik E.F., Wagin S.V. Domain structure geometry of real ferroelastics // Ferroelectrics.- 1985,-Vol.65,NN 1-2,-P.143-152.

16. SidorkinA. Dynamics of domain walls in ferroelectrics and feiroelastics // Ferroelectrics.-1997,- Vol.191, NN 1-4,- P.109-128.

17. Kijpichnikova L., Polomska M., Hilczer B. Domain structure evolution near ferroelastic-superionic phase transition in CsDS04 crystals // Ferroelectrics.-1999,- Vol.221, NN 1-4,- P.85-89.

18. Dudnik E.F., Shuvalov L.A. Domain structure and phase boundaries in ferroelastics H Ferroelectrics.-1989.- Vol.98, NN 1-4.- P.207-214.

19. Fousek J., Janovec V. The orientation of domain walls in twinned ferroelectric crystals // J. Appl. Phys.-1969,- Vol.40, N 1,- P. 135-142.

20. Metrat G. Theoretical determination of domain structure at transition from twinned phase: application to the tetragonal-orthorhombic transition of KNb03 // Ferroelectrics.- 1980,- Vol.26, NN 1-4,- P.801-804.

21. The orientation of interfaces between a prototype phase and its ferroelastic derivatives: theoretical and experimental study / C. Boulesteix, B. Yangui, M. Ben Salem et al.// J. Phys. (Fr.).-1986,- Vol.47, N 3,- P.461-471.

22. Нечаев B.H., Рогцупкин A.M. Об условиях равновесия фаз в фер-роиках высших порядков // Изв. АН СССР. Сер. физ,-1989,- Т.53, N 7,-С.1288-1291.

22. Ройтбурд АЛ. Влияние механических напряжений на образование доменной структуры при мартенситаых и сегнетоэластических фазовых переходах // Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1983,- Т.47, N 3,- С.435-449.

24. Куприянов М.Ф., Константинов Г.М., Панич А.Е. Сегнетоэлектриче-ские морфотропные переходы,- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1991.-245 е.: ил.

25. Modeling of the electrostrictive, dielectric, and piezoelectric properties of ceramic PbTi03 / M.J. Наип, E. Furman, S.J. Jang, L.E. Cross II IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1989,- Vol.36, N 4,- P.393-401.

26. Benveniste Y. The determination of the elastic and electric fields in a piezoelectric inhomogeneity // J. Appl. Phys.- 1992.- Vol.72, N 3,- P.1086-1095.

27. Dunn M.L., Wienecke H.A., Li J.Y. Multiple-scale micromechanics of heterogeneous piezoelectric media: defects, ceramics, and composites // Proc. First

US - Japan Workshop on Smart Materials and Structures, Warrendale, 1996 / Ed.K.Inoue, S.I.Y.Shen, M.Taya.- Wairendale: The Minerals, Metals & Materials Society, 1997.- P.203-215.

28. Дрейзин Ю.А., Дыхне A.M. Качественная теория эффективной проводимости поликристаллов // ЖЭТФ.- 1983.- Т.84, N 5,- С.1756-1760.

29. Hashimoto K.Y., Yamaguchi М. Elastic, piezoelectric and dielectric properties of composite materials // Proc. IEEE Ultrason. Symp., Williamsburg, Va, November 17-19,1986. Vol.2.- New York, NY, 1986,- P.697-702.

30. Хорошун Л.П., Маслов Б.П., Лещенко П.В. Прогаозирование эффективных свойств пьезоакгавных композитных материалов.- Киев: Наук.думка, 1989.- 208 е.: ил.

31. Греков А.А., Крамаров С.О., Куприенко А.А. Эффективные свойства трансверсально-изотропного пьезокомпозита с цилиндрическими включениями // Механика композитных материалов,- 1989,-N 1.- С.62-69.

32. Yamashita Y., Yoshida S., Takahashi Т. Effects of MnO additive on piezo -electric properties in modified (РЬ,Са)ТЮз ferroelectric ceramics // Jap. J. Appl. Phys.- 1983,- Vol.22, Suppl.22-2.- P.40-42.

33. Гриднев С.А., Иванов O.H. Влияние сегнетоэластической двойниковой структуры на физические свойства YBaaCujO-M (обзор) // Сверхпроводимость: физика, химия, техника. -1992.- Т.5, N 7,- С. 1143-1172.

34. Перцев Н.А., Арльт Г. Дислокационный метод расчета внутренних напряжений в поликристаллических сегнетоэластиках //ФТТ,-1991,-Т.ЗЗ, N10,- С.3077-3088.

35. Arlt G., Pertsev N.A. Force constant and effective mass of 90° domain walls in ferroelectric ceramics // J. Appl. Phys.- 1991,- Vol.70, N 4,- P.2283-2289.

36. Damjanovic D. Stress and frequency dependence of the direct piezoelectric effect in ferroelectric ceramics // J.Appl.Phys.- 1997,- Vol. 82, N 4,- P. 1788-1797.

37. Luchaninov A.G., Shuvalov L.A. Calculation of the piezomoduli of depolarized piezoceramics //J. Europ. Cer. Soc.- 1999,- Vol.19, NN 6-7,- P.l 161-1163.

38. Pertsev N.A., Arlt G. Internal stresses and elastic energy in ferroelectric and ferroelastic ceramics: calculations by the dislocation method // Ferroelectrics.-1991,- Vol. 123, NN 1-4.- P.27-44.

39. Анизотропия керамик на основе титаната свинца / А.Н. Клевцов, Д.И. Макарьев, В.А Сервули, Л.А. Шилкина // Тр. Междунар. науч,-практ. конф. "Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения" ("Пьезотехника-99"). 14-18 сентября 1999 г., Ростов-на-Дону, Азов,- Т.1 / Под ред. А.Е. Панича.- Ростов н/Д, 1999.- С.44-56.

40. Ба Й.С. Экспериментальное и теоретическое исследование фазовых переходов, двойниковой (доменной) структуры в кристаллах цирконата

свинца: Автореф. дис.... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1993. - 19 е.: ил.

41. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Пер. с англ.- М.: Наука, 1978.- 832 е.: ил.

42. Wechsler M.S., Lieberman D.S., Read Т.А. On the theory of the formation ofmartensite//Trans. AIME, J.Metals.- 1953,- Vol. 197, N 11.- P.1503-1515.

43. Билби Б.А., Христиан И.В. Мартеиситные превращения // УФН,- 1960.-Т.70, N3.-C.515-560.

44. Барьяхтар В.Г., Витебский И.М., Яблонский Д.А. Особенности образования зародышей в твердых телах вблизи критических точек фазового перехода // ФТТ.-1981,- Т.23, N 5,- С.1448-1455.

45. Eremkin V.V., Smotrakov V.G., Fesenko E.G. Structural phase transitions in PbZri-xTi,A crystals // Ferroelectrics.- 1990,- Vol.110, Pt В.- P.137-144.

46. Dielectric and pyroelectric properties in the PtyMgi/iNbioXXi - РЬТЮз system / S.W. Choi, T.R. Shrout, SJ. Jang, A.S. Bhalla // Ferroelectrics.- 1989-Vol.100, NN 1-4,- P.29-38.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Турик A.B., Чернобабов А.И., Тополов В.Ю. Релаксация внутренних механических напряжений и термодинамика фазовых переходов в сегнетоэлектриках // ФТТ,- 1984,- Т.26, N 12.- С.3618-3621. Бондаренко Е.И., Тополов В.Ю., Турик A.B. К теории электрической прочности сегнетопьезокерамики типа ВаТЮз //ЖТФ,- 1987.-Т.57, N7,-С.1416-1418.

Тополов В.Ю. Анализ необходимых условий существования плоской недеформированной границы раздела полидоменных сегнетоэласти-ческих фаз // Изв. АН СССР. Сер. физ. -1989,- Т. 53, N 7,- С.1284-1287. Тополов В.Ю., Фесенко Е.Г. Кристаллогеометрия межфазных и двойниковых границ в YBa2Cu307^ // Сверхпроводимость: физика, химия, техника.- 1989,- Т.2, N 5,- С.51-55.

Кристаллооптическое и кристаллографическое исследования фазовых переходов в кристалле РЬНЮз / Л.Е.Балюнис, В.Ю.Тополов, А.В.Турик, O.E. Фесенко // Кристаллография,-1990,- T.35,N 1,- С.98-103. Тополов В.Ю., Турик A.B. Особенности упругого взаимодействия фаз в кристалле Gd2(Mo04)3// Изв. вузов. Физика,-1990,- Т. 33, N 3,- С. 68-72. Тополов В.Ю., Турик A.B. Упругие эффекты при морфотропном фазовом переходе в твердых растворах системы PbZrj.xTix03 И Изв.СКНЦ ВШ.Естесгв.н.-1990.-N 1.-С.72-77.

The specifics of twinning in orthorhombic phases of РЬНЮз single crystals / V.Yu. Topolov, L.E. Balyunis, A.V. Turik, O.E. Fesenko // Ferroelectrics.-1990,- Vol.110, Pt А,- P.41-45.

Optical and crystallographic studies of twin and phase boundaries in antifer-roelectric РЬНЮз / L.E.Balyunis, V.Yu. Topolov, A.V. Turik, O.E. Fesenko // Ferroelectrics- 1990,- Vol. 111, Pt В.- P.291-298. A10. Тополов В.Ю., Фесенко Е.Г. О переходных областях в кристаллах типа RBa2Cu307-5 // Сверхпроводимость: физика,химия,техника.-1990,- Т.З, N6.- С.989-994.

All. Особенности двойникования ромбических фаз кристаллов РЬНЮз / В.Ю. Тополов, Л.Е. Балюнис, A.B. Турик, O.E. Фесенко // Кристаллография,- 1990,- T.35,N 3,- С.755-760. А12. Турик A.B., Тополов В.Ю., Чернобабов А.И. Внутренние механические напряжения и флуктуационное зарождение новой фазы в сегнетоэлекг-рических оксидах семейства перовскита // Тр. Всес. конф. "Реальная структура и свойства ацентричных кристаллов", 17-22 сентября 1990 г., г. Александров, ВНИИСИМС. Ч.2.- Благовещенск, 1990.- С.13-20.

AI. А2. A3. A4. А5.

А6. А7.

А8.

А9.

А13. ТополовВ.Ю. О разнообразии условий реализации доменных границ

S-типа в сегнетоэлектрических кристаллах//Там же.-С.20-29. А14. Multicomponent twins in crystals having structures of the perovskite and tetragonal tungsten-bronze type / E. Gagarina, V. Topolov, E. Tsikhotsla, V. Sakhnenko // Ferroelectrics.-1992,- Vol. 126, NN 1-4,- P.335-340. A15. Двойниковые (доменные) границы S-типа в кристаллах PbZrCb /

B.Ю. Тополов, JI.E. Балюнис, А.В. Турик, В.В. Еремкин, И.О. Ба // Кристаллография.- 1992,- Т. 37, N 2,- С.433-438.

А16. Тополов В.Ю., Гагарина Е.С., Цихоцкий Е.С. Двойниковая структура кристаллов типа перовскита и тетрагональной вольфрамовой бронзы // Там же,- С.439-443.

А17. Межфазные границы при кубическо-ромбоэдрическом фазовом переходе в кристаллах PbZr03 / В.Ю.Тополов, JI.E. Балюнис, А.В. Турик, И.С. Ба, О.Е. Фесенко // Изв. РАН. Сер. физ,-1992,- Т.56, N 10,-

C.127-133.

А18. Экспериментальные и теоретические исследования доменов и двойников сегнетоэластиков, сегнето- и ангисегнетоэлектриков // В.Ю. Тополов, JI.E. Балюнис, А.В. Турик, Е.С. Гагарина, Е.С. Цихоцкий // Там же,- С.134-141.

А19. Бондаренко Е.И., Тополов В.Ю., Турик А.В. Внутренние механические напряжения и электрический пробой кристаллических диэлектриков // Кристаллография,- 1992,- Т.37, N 6,- С. 1572-1574. А20. Бондаренко Е.И., Тополов В.Ю., Турик А.В. Внутренние механические напряжения и электрический пробой поликристаллического титаната бария //ЖТФ.- 1992,- Т.62, N 12,- С.145-148. А21. The S-type domain and twin boundaries in plate-like PbZr03 crystals having complicated twinned structures / L.E. Balyunis, V. Yu. Topolov, I.S. Bah,

A.V. Turik // J. Phys.: Condens. Matter.- 1993,- Vol.5, N 9,- P.1419-1426. A22. О природе анизотропии пьезомодулей титаната свинца / А.В. Турик,

B.Ю. Тополов, А.И. Чернобабов, Е.И. Бондаренко // Изв. РАН. Сер. физ,- 1993,- Т.57, N в.- С.82-85.

А23. The effect of domain structure on electromechanical properties of PbTi03--based ferroelectrics / V.Yu. Topolov, E.I. Bondarenko, A.V. Turik, A.I.Chernobabov // Ferroelectrics.-1993.- Vol.140,NN 1-4,- P.175-181. A24. Topolov V.Yu. Crystallographic interpretation of transitional regions in

twinned crystals // Ibid.- P.313-318. A25. Topolov V.Yu., Rabe H., Schmid H. Mechanical stresses and transition • regions in polydomain Pl^CoWOe crystals // Ferroelectrics.-1993.- Vol.146, NN 1-4,-P.l 13-121.

A26. Optical and crystallographic investigations of rhombohedral-orthorhombic phase transition in PbZr03 crystals with complicated domain structures /

I.S. Bah, L.E.Balyunis, V.Yu.Tcpolov, O.E.Fesenko II Ferroelectrics.-1994,-Vol. 152, NN 14,- P. 237-242.

A27. Topolov V. Yu., Turik A. V., Chemobabov A.I. On the piezoelectric aniso-tropy in modified PbTi03 ceramics // Ferroelectrics.-1994.-Vol.154, NN 1-4.-P.271-276.

A28. S-type domain boundaries in orthorhombic phases of PbZri.xSnx03 / S.T. Bah, L.E. Balyunis, V.Yu. Topolov, O.E. Fesenko // Ferroelectrics.-1994,- Vol.157, NN 1-4,- P. 1-6.

A29. Turik A.V., Topolov V.Yu., Chemobabov A.I. Domain switching and aniso-tropy of piezoelectric moduli in PbTi03-type ceramics // Electroceramics IV-4th International Conference on Electronic Ceramics& Applications. September 5-7, 1994, Aachen, Germany. Proceedings. Vol.1: Dielectric and Microwave Materials, Ferroelectrics, Piezoelectrics, Relaxors, Grain Boundary Controlled Materials.- Aachen, 1994 - P.519-522.

A30. Turik A. V., Topolov V.Yu. On relation between single-crystal and ceramic physical properties in РЬТЮз-based ferroelectrics // Ibid.- P.523-526.

A31. Тополов В.Ю., Турик A.B. Доменная структура и необычная пьезоэлектрическая анизотропия кристаллов LiNb03 и LiTaOs // Письма в ЖТФ. -1994,- Т.20, N 15,- С. 8-12.

А32. Тополов В.Ю., Турик А.В., Чернобабов А.И. О механизмах возникновения большой пьезоэлектрической анизотропии в сегнетоэлектриках на основе татаната свинца // Кристаллография.-1994. - Т.39, N 5. -С.884-888.

АЗЗ. Turik А.V., Topolov V.Yu. Piezoceramic materials with very large anisotropy of piezoelectric coefficients: physical aspects of the problem // ISAF'94: Proc. Ninth IEEE Intemat. Symp. Applications of Ferroelectrics. University Park, PA, USA, August 7 - August 10,1994,- Piscataway, NJ, 1995,- P.142-143.

A34. Turik A. V., Topolov V.Yu., Chemobabov A.I. Averaging physical constants and the problem of connection between piezoelectric properties of single-crystal and ceramic ferroelectrics // Ibid - P. 144-145.

A35. Topolov V.Yu., Ye Z.-G., Schmid H. A crystallographic analysis of macrodomain structure in Pb(Mgi/3Nt>2/3)03 // J. Phys.: Condens. Matter.- 1995.-Vol. 7, N 15,- P.3041-3049.

A36. Topolov V.Yu. Anisotropy of electromechanical properties in KNb03 crystals with S-type domain boundaries // J. Phys.: Condens. Matter.- 1995,- Vol.7, N 37,- P.7405-7408.

A37. Topolov V.Yu., Gagarina E.S., Demidova V.V. Domain structure and related phenomena in PbYbo.5Nbo.5O3 crystals И Ferroelectrics.- 1995,- Vol.172, NN 1-4,- P.373-376.

A38. Mechanical stresses and three-phase states in perovskite-type ferroelectrics / V.Yu.Topolov, A.V.Turik, O.E. Fesenko, V.V. Eremkin // Ferroelectrics.

Lett. See.- 1995,- Vol.20, NN 1/2.- P.19-26.

A39. Topolov V.Yu., Turik A. V. Crystallographic aspects of interfaces in ferro-electrics // Defect a. Diffusion Forum. Pt.A.- 1995,- Vols. 123-124,- P.31-50.

A40. Topolov V.Yu. The role of microstructural elements in anisotropy of electromechanical properties of ferroactive composites // Intemat. Symp. Ferroic Domains and Mesoscopic Structures - ISFD-4. Vienna, Austria, March 25th -March 30th, 1996,- Wien, 1996,- P.58-59.

A41. Topolov V.Yu. Elastic matching of phases and domains in KCN-type crystals // Z. Phys. B- Condens. Matter.-1996,- Vol.100, N 1,- P.27-31.

A42. Topolov V.Yu., Knorr K. Domain structures and elastic phase matching in alkali halide - alkali cyanide mixed crystals // Ferroelectrics- 1996. -Vol.184, NN 1-4.- P.99-106.

A43. Topolov V.Yu., Ye Z.-G. Formation of the stress-induced mm2 phase at the ferroelastic - antiferroelectric 4 3m - 4 2m phase transition in Cr-Cl boracite // J. Phys.: Condens. Matter.- 1996,- Vol.8, N 33,- P.6087-6094.

A44. Topolov V.Yu., Ye Z.-G. An analysis of the stress-induced phase transition and phase coexistence in boracite СГ3В7О13С1 crystals // Ferroelectrics. Lett. Sec.-1996,- V.22, NN 1-2,- P.l-7.

A45. Turik A.V., Topolov V.Yu., Chemobabov A.I. Domain-switching degree and field dependences of piezoelectric constants in ferroelectric ceramics // Elect-roceramics V - Internal. Conf. Electronic Ceramics & Applications. September 2-4,1996, University of Aveiro, Aveiro, Portugal. Bookl: Invited Lectures, Pyro/Piezoelectrics, Thin Films, Ferroelectrics/Relaxors.- Aveiro,

1996,- P. 157-160.

A46. Turik A. V., Topolov V.Yu., Chemobabov A.I. On unusual behaviour of

piezoelectric coefficients of lead titanate type ferroelectric ceramics // Ferroelectrics.- 1997,- Vol.190, NN 1-4- P.137-142.

A47. Индуцированные фазовые переходы в кристаллах NaNb03 при варьировании направления внешнего электрического поля / А.В. Улинжеев, А.В. Лейдерман, В.Г. Смотраков, В.Ю. Тополов, О.Е. Фесенко // ФТТ.-

1997,- Т.39, N 6,- С.1084-1087.

А48. Turik А.V., Topolov V.Yu. Ferroelectric ceramics with a large piezoelectric anisotropy //J. Phys. D: Appl. Phys.-1997,- Vol. 30, N 11,- P.1541-1549.

A49. Topolov V.Yu., Turik A. V. Electromechanical interactions and physical properties of perovskite-type ferroelectric ceramics // Key Eng. Mater.-1997,- Vols. 132-136,- P.1044-1047.

A50. Turik A, V., Topolov V.Yu. Piezoelectricity in РЬТЮз-based ferroelectric ceramics//Ibid.-P. 1088-1091.

A51. Topolov V.Yu., Turik A.V. Electromechanical constants and their anisotropy in L£Nb03-type crystals with 180° inclined domain walls // J.Phys.: Condens. Matter.- 1998,- Vol. 10, N 2.- P. 451-459.

А52. Тополов В.Ю. Об особенностях трехфазных состояний в кристаллах PbZr,_xTix03 // Кристаллография.- 1998,- Т.43, N 1,- С.75-81 .

А53. Тополов В.Ю., Турик А.В. Модифицированный слоистый композит с большой анизотропией пьезоконстанг еу* и d,j* // Письма в ЖТФ.-1998.- Т.24, N11.- С.65-70.

А54. Рентгенографические исследования доменной структуры в кристаллах PbYbo.5Tao.5O3 / Е.С. Гагарина, С.М. Зайцев, В.Ю.Тополов, В.В. Демидова, С.В.Тигов, Е.СДихоцкий // Кристаллография.- 1998.- Т. 43, N 3,-C.453^t56.

А55. Topolov V.Yu., Turik A.V. Nonmonotonic concentration dependence of piezoelectric coefficients of 1-3 composites // J. Appl. Phys.-1999.- Vol.85, N 1.-P.372-379.

A56. Topolov V. Yu., Turik A.V., Chernobabov A.I. Evaluation of nontrivial behaviour of electromechanical coupling factors in РЬТЮз- type ferroelectric ceramics // J. Europ. Ceram. Soc.-1999- Vol.19, NN 6-1.- P.1213-1217.

A57. Topolov V. Yu., Ye Z.-G. Effects of mechanical stress on the domain structure and phase coexistence in the ferroelectric / ferroelastic boracite СГ3В7О13С1 single crystals // Ferroelectrics.-1999,-Vol. 221, NNM.- P.l 17-122.

A58. Topolov V. Yu. Interfaces in ferroelectrics and related materials with complex domain structures // Ferroelectrics.- 1999.- Vol.222, NN 1-4,- P.4I-52.

A59. Topolov V. Yu., Turik A. V. A comparative analysis of electromechanical properties and their anisotropy in two-component composites with different connectivities // Ibid.- P. 131-136.

A60. Topolov V.Yu., Rivera J.-P., Crottaz O. On various types of piezoelectric anisotropy in polydomain boracite crystals // Ferroelectrics.- 1999.-Vol.224, NN 1-4,- P.79-87.

A61. Турик A.B., Тополов В.Ю. О возможностях достижения и природе большой анизотропии пьезомодулей в полидоменных и поликристаллических сегнетоэлекгриках: обзор // Тр. Междунар. науч.-пракг. конф. "Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения" ("Пьезотехника-99"), 14 - 18 сентября 1999 г., Ростов-на-Дону, Азов,-Т. 1 / Под ред. А.Е. Панича- Ростов н/Д, 1999,- С. 195-204.

А62. Тополов В.Ю., Турик А.В., Чернобабов А.И. Об эффективных пьезоэлектрических коэффициентах eij* в сегнетопьезокерамиках на основе РЬТЮз // Там же.- С. 187-194.

А63. Тополов В.Ю., Турик А.В., Глушанин С.В. Немонотонные концентрационные зависимости пьезоэлектрических свойств и их анизотропии в композитах типа 2-2 // Там же.- С. 178-186.

А64. Topolov V.Yu., Turik A.V. A large piezoelectric anisotropy of a three-component composite with variable connectivity // J. Electroceramics.- 1999,-Vol. 3, N4.- P.347-359.

Введение. Общая характеристика работы

1. От полидоменного кристалла к композиту (обзор литературы)

1.1.Общая характеристика гетерогенных сегне-тоактивных систем

1.2. Границы раздела, доменные и гетерофазные структуры в сегнетоактивных кристаллах

1.2.1. Симметрийный подход

1.2.2. Энергетический фактор в формировании доменной структуры

1.2.3. Термодинамическое описание фазовых переходов и гетерофазных структур

1.2.4. Ориентационные соотношения

1.2.5. Классификация доменных границ в сег-нетоэлектрических кристаллах

1.3. Электромеханические свойства сегнето-электрических кристаллов

1.4. Электромеханические взаимодействия в сегнетопьезокерамиках и композитах на их основе

1.4.1. Электромеханические взаимодействия и эффективные физические константы сегнетопьезо-керамики

1.4.2. Некоторые физические свойства сегне-топьезокерамик

1.4.3. Электромеханические взаимодействия и эффективные физические константы пьезоактивных композитов бб

Актуальность проблемы. Электромеханические взаимодействия отражают фундаментальную связь между электрическими и механическими полями /1/, возникающими в твердых телах при внешних воздействиях. В сегнетоэлектриках (СЭ) и родственных материалах такие взаимодействия играют ключевую роль в формировании важнейших физических свойств и вызывают большой интерес исследователей на протяжении последних десятилетий /2-8/. Экспериментальные исследования /2,5-9/ охватывают разнообразные проявления электромеханических взаимодействий в сегнетоак-тивных кристаллах, керамических (поликристаллических) и композитных материалах. Однако нередко экспериментальные данные, полученные на близких по химическому составу материалах, носят противоречивый характер и нуждаются в теоретическом объяснении и обобщении. Ценность информации, содержащей физическую интерпретацию экспериментальных данных и стимулирующей прогнозирование важнейших физических свойств сегнетоактивных материалов, не вызывает сомнений по следующим причинам.

Во-первых, исследования электромеханических взаимодействий опираются на теоретические методы современной физики твердого тела, кристаллографии и смежных наук.

Во-вторых, подобные исследования невозможны без проведения сравнительного анализа электромеханических эффектов в различных группах сегнетоактивных материалов-кристаллах, керамиках и композитах, что должно способствовать созданию единой концепции электромеханических взаимодействий в твердых диэлектриках.

В-третьих, открываются перспективы обобщения множества экспериментальных и теоретических результатов, оптимизации конкретных электромеханических свойств и эффективного применения СЭ и родственных материалов в твердотельной электронике, акустике, пьезотехнике.

То обстоятельство, что электромеханические эффекты исследуются в гетерогенных СЭ и родственных материалах, связано с хорошей репутацией этих материалов в сфере современного электронного материаловедения, с присутствием в них неоднородностей на различных уровнях (например, зародышей новой фазы /4,6,10,11/, доменов /2-6,1113/, кристаллитов /4-6,8,9/, дефектов и включений /5,6, 8,10/ и т.п.), с чувствительностью физических свойств материалов к изменениям структуры неоднородностей и т.д. Среди гетерогенных систем можно выделить, например, СЭ, антисегнетоэлектрические (АСЭ) или сегнетоэластические (СЭл) кристаллы, испытывающие фазовые переходы I рода (ФП-1), сегнетопьезокерамики (СПК) и композиты на их основе. Такой спектр сегнетоактивных гетерогенных систем, присущих им неоднородностей и обусловленных ими электромеханических взаимодействий, а также необходимость проведения комплексных теоретических исследований электромеханических эффектов в разных группах сегнетоактивных материалов являются важнейшими факторами, определяющими проблематику диссертационной работы.

Целями работы являлись:;

1) кристаллографическое и термодинамическое исследования двух- и трехфазных состояний в СЭ, АСЭ или СЭл кристаллах со сложной доменной (двойниковой) структурой при учете внутренних механических напряжений электро-стрикционной природы и определение путей релаксации последних при структурных ФП-1;

2) исследование влияния электромеханических взаимодействий на физические свойства и их анизотропию в полидоменных СЭ кристаллах, СПК,а также двух- и трехком-понентных композитах на основе СПК;

3) обнаружение и исследование немонотонных зависимостей пьезоэлектрических свойств от объемной концентрации отдельного типа доменов (полидоменные СЭ кристаллы, кристаллиты СПК), молярной концентрации ионов замещения твердых растворов (СПК) или объемной концентрации СПК компонентов (композиты).

Диссертационная работа в общем нацелена на проведение комплексных теоретических исследований электромеханических эффектов в разных группах гетерогенных СЭ и родственных материалов, а также на прогнозирование влияния электромеханических взаимодействий на важные для практических применений физические свойства се'гнетоак-тивных гетерогенных систем.

Объекты исследования могут быть условно разделены на следующие три группы:

1) СЭ, АСЭ или СЭл кристаллы, испытывающие ФП-1 между фазами различной симметрии;

2) СЭ кристаллы и СПК как потенциальные высокоанизотропные пьезоэлектрики;

3) композитные материалы на основе СПК с различной связностью.

В качестве примеров можно привести СЭ и АСЭ кристаллы ВаТлОз, РЬТЮз, КЫЬ03, РЬЕг03, РЬН:£Оз, РЬ2Со1Юб, РЬ (Мд1/зШэ2/з) 03, ЫИЬОз, ЫТаОз и твердые растворы на их основе; СЭл-СЭ кристаллы типа М3В7О13Х, где М= Си;Сг;Ее; и

Мп и Х= Вг;С1;1; СЭл кристаллы КСМ, типа ИВагСиэС^-б и др.; СПК РЬ(гг,Тл.)03 и (РЬ,Ме)Тл.03, где Ме= Ва;Са;Эг и др. Среди СПК в составе композитов можно выделить поликристаллические материалы на основе оксидов семейства перовскита, например, ВаТЮ3, Ргт-5, ЦТС-19, ТБКС и др.

Выбор объектов исследования связан прежде всего с наличием в литературе достаточно надежных экспериментальных данных по величинам параметров решетки различных СЭ, АСЭ и СЭл кристаллов в областях ФП-1, а также по упругим, пьезо-, диэлектрическим и электрострикционным свойствам (СЭ кристаллы и СПК) и т.п. Существенно, что приведенные группы материалов находят разнообразные применения в современной твердотельной электронике, пьезотехнике, акустике и т.д.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые: проведено кристаллографическое описание доменных или двойниковых структур (ДС или ДвС) и их. перестройки при ФП-1 между низкосимметричными фазами в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах, а также аналитически определены условия формирования межфазных границ - плоскостей нулевых средних деформаций (ПНСД), переходных областей или участков поверхностей II порядка; дана классификация доменных (двойниковых) границ Б-типа, возникающих в кристаллах оксидов семейства перовскита, и рассмотрены условия температурной стабильности этих границ в кристаллах РЬгг03; проведены кристаллографическое и термодинамическое исследования трехфазных состояний в кристаллах РЬ(гг1хТ1х) 03, а также обоснованы возможности упругого согласования трех фаз и эффективной релаксации внутренних механических напряжений на их границах в кристаллах КСЫ, СГ3В7О13С1 и РЬгг03; установлена важная роль пьезоэлектрического эффекта и доменно-ориентационных процессов при электрическом пробое СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮз; показана возможность оценки электромеханических констант (Зк1Б, ерра и сЬ^) монодоменных СЭ кристаллов типов (РЬ1хМех) ТЮ3 и РЬ (гг1хТ1х) 03 с использованием экспериментальных значений соответствующих констант монодоменного кристалла РЬТЮ3 и поликристаллических твердых растворов; рассмотрены физические механизмы возникновения большой анизотропии пьезоэлектрических модулей сЬз*/

31* в СПК (РЬ1-хМех)ТЮ3 с Ме= Ва;Са;Зг и РЬ (гг1-кТл.х) 03, а также обоснована возможность достижения значительной пьезоэлектрической анизотропии в ряде кристаллов (КЫЬОз, ЫЫЬОз, типа М3В7О13Х и др.) с различными доменными (двойниковыми) структурами и в двухкомпонентных композитах на основе перовскитовых СПК; представлена система диаграмм, отражающих изменения эффективных пьезоэлектрических свойств и их анизотропии в зависимости от объемной концентрации одного из компонентов (СПК) и соотношений между упругими, пьезо- и диэлектрическими константами обоих компонентов 2-2- и 1-3--композитов, а также получены аналитические условия достижения экстремальных значений эффективных пьезокоэф-фициентов е3;зС и предложены две структуры трехкомпонентного композита, сочетающего элементы связности 2-2 и 1-3 и способного обеспечивать высокую анизотропию пьезокоэффициентов £ес= е3зс/ е31с и/или с133с/ с131С .

Научные положения, выносимые на защиту

1. Степень релаксации внутренних механических напряжений при упругом согласовании двойниковых областей или сложносдвойникованных фаз различной симметрии в сегнетоактивных кристаллах коррелирует с | с1е1:||0|| | , где 3

Бд^ = - MikMjk) выражаются через элементы матриц к=1 дисторсий взаимодействующих двойниковых областей (фаз) ||М|| и ЦыЦ и являются функциями объемных концентраций двойниковых компонент. Морфологические характеристики механически напряженных межфазных границ в сложносдвой-никованных кристаллах определяются на основе диаграмм "двойниковые состояния - межфазные границы" и находят экспериментальное подтверждение. Ограничения, налагаемые на дисторсии или параметры ячеек фаз при согласовании последних вдоль плоскостей нулевых средних деформаций, регламентируются правилами отбора.

2. Термодинамический формализм зародышеобразования при фазовых переходах первого рода обобщен на случай трех сосуществующих фаз сегнетоэлектрической природы. Из рассмотрения трехфазных состояний (шЗт, 4тт и Зт) в кристаллах РЬ (Ъг!-хТ1х) 03 и (1- х) РЬ (Мд1/3№э2/з) 03 - хРЬТЮз следует, что а) влияние внутренних механических напряжений на температурный АТ и концентрационный Ах гистерезис и пути фазового перехода вблизи тройной точки х^ описывается с помощью двух групп критериев - термодинамических и концентрационных; б) вид фазовых х,Т-диэграмм в окрестности определяется существенным различием модулей векторов спонтанной поляризации фаз Зт и 4тт в областях х < xtr и х > xtr соответственно.

3. Различные варианты упругого согласования фаз 4 3т, 4 2т и тт2 в полидоменном кристалле СГ3В7О13С1 свидетельствуют о существенном влиянии диагональных элементов матрицы дисторсий элементарной ячейки фазы mm2 на формирование трехфазных состояний и последующую релаксацию механических напряжений на межфазных границах 4 3т - тт2 и 4 2т - тт2 как при изменении температуры механически свободного кристалла, так и при индуцированном одноосным механическим напряжением фазовом переходе первого рода.

4. Пьезоэлектрическая анизотропия Cd*= с1зз*/ d3;L* и ©зз*/ «31* сегнетопьезокерамики типа PbTi03 определяется электрострикционными Qij , упругими skiE и диэлектрическими 8рра константами монодоменных кристаллов, а также доменно-ориентационными характеристиками кристаллитов. Условием достижения d*3i—> 0, наряду с малой анизотропией диэлектрических проницаемостей механически свободного монодоменного кристалла (8ца/ 833ст<1,3), является значительная анизотропия его злектрострикционных коэффициентов (Qn/|Qi2 | ^ 5) . Необходимым условием достижения e*3i-> 0 является близость величин и S33*E/ Si3*E, что непосредственно связано с анизотропией Qij и skiE монодоменного кристалла.

5. Разработан метод базисных констант для определения концентрационных зависимостей эффективных пьезоэлектрических коэффициентов dijc, eijC и их анизотропии CdCf соответственно в двухкомпонентных композитах. Метод основан на раздельном учете двух основных факторов -соотношений между одноименными упругими, пьезо- и диэлектрическими константами компонентов и анизотропии соответствующих свойств каждого компонента. Предложенный метод позволяет прогнозировать немонотонное поведение ск^л ©ло^ и <^ес в зависимости от объемной концентрации одного из компонентов при изменении указанных факторов в широких интервалах.

Научная и практическая значимость. Полученные в диссертационной работе результаты развивают и систематизируют физические представления об электромеханических .эффектах и их разнообраз>ных ПрбЦ

Ш'д; ч-м'*/ * Л '

СЭ и родственных материалах - кристаллах, к*@р1Шйка^'Г*"и композитах. В частности, приведённые в работе л необходим мые условия существования плоской недефор^ровс® ницы раздела двух полидоменных СЭл фаз, кристаллограф фическая теория переходных областей в сегнетоактивных кристаллах, результаты кристаллографического и термодинамического исследований трехфазных состояний да:ют новую*,",, информацию о структурных ФП-1 в сложношрвойникованных^ сегнетоактивных кристаллах, прежде всего об общих закономерностях и особенностях перестройки ДС (ДвС) при ФП-1-между полярными полидоменными фазами, при' :^бсуШство-вании трех фаз и т.д.

Исследования физических механизмов электрического пробоя СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮз способствуют установлению фундаментальной связи между механической и электрической прочностями, а также процессами механического и электрического разрушения этих материалов.

Аналитическое определение физических свойств в иерархической цепи "монодоменный СЭ кристалл - полидо-. менный СЭ кристалл - СПК - композит на основе СПК" и обоснование ведущей роли электромеханических взаимодействий в формировании свойств указанных групп материалов важны для понимания физической природы СЭ и их целенаправленного применения.

Комплексное исследование физических механизмов возникновения большой пьезоэлектрической анизотропии в полидоменных СЭ кристаллах, СПК и композитах представляет интерес для физики СЭ и пьезоэлектрических явлений, а также для пьезоэлектрического материаловедения. Без полученных в данном направлении результатов трудно проводить целенаправленный поиск соответствующих материалов, прогнозировать достижение высоких (более 10) значений lCi*tfl£e*l или lCd°lflCeCl и давать рекомендации по практическому применению.

Предложенный метод исследования концентрационных зависимостей пьезокоэффициентов (dijC, eijC) и их анизотропии в 2-2- и 1-3-композитах расширяет возможности прогнозирования эффективных свойств гетерогенных материалов и, в частности, позволяет определить, в каких интервалах объемных концентраций компонент достигаются те или иные экстремальные значения физических величин.

Результаты проведенных автором исследований использованы в монографиях /9-12/, обзорах /13,14/ и ряде статей, из которых можно отметить работы по доменным процессам в СПК /15-18/, внутренним механическим напряжениям в СПК и СЭл керамиках /15,16,19/, а также по анизотропии электромеханических свойств СПК /20/.

Результаты диссертационной работы использовались в учебном процессе на физическом факультете РГУ и при проведении НИР в НИИ физики РГУ (г.Ростов-на-Дону,Россия), при выполнении НИР в рамках совместных грантов с учеными из Университета Женевы (г.Женева,Швейцария), Университета Саарской земли (г.Саарбрюккен,ФРГ) и Рейн-Вестфальской Высшей технической школы Ахена (г.Ахен,ФРГ).

Совокупность полученных результатов и положений, выносимых на защиту, их научная значимость и признание на международном уровне позволяют классифицировать представленную работу как новое перспективное направление в физике СЭ и родственных материалов, а именно: электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоактивных средах.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XII Всесоюзной и XIII-XV Всероссийских конференциях по физике сег-нетоэлектриков (г.Ростов-на-Дону, 1989 г.; г.Тверь,1992 г.; г.Иваново,1995 г.;г.Азов Ростов.обл.,1999 r.),IV-V Всесоюзных школах-семинарах по физике сегнетоэластиков (г.Днепропетровск, 1988 г.;г.Ужгород,1991 г.), III Всесоюзной конференции по физико-химическим основам технологии сегне-тоэлектрических и родственных материалов (г.Звенигород Моск.обл.,1988 г.), VI Всесоюзной конференции по физике диэлектриков (г.Томск,1988 г.), I-V Международных симпозиумах по доменным и мезоскопическим структурам в сегнето-электриках и родственных материалах (г.Волгоград,1989 г.; г.Нант,Франция,1992 г.;г.Закопане,Польша,1994 г.; г.Вена, Австрия,1996 г.;г.Стейт Колледж,США,1998 г.), VII-IX Международных совещаниях по сегнетоэлектричеству (г.Саарбрюккен, ФРГ, 1989 г.; г.Гейтесберг,США,1993 г.; г.Сеул, Корея,1997 г.), Международном симпозиуме по проблемам материаловедения для высоких технологий (г. Дрезден, ГДР, 1990 г.), Всесоюзной конференции "Реальная структура и свойства ацентричных кристаллов" (г. Александров Владим. обл.,1990 г.), VII-VIII Европейских совещаниях по сегнетоэлектричеству (г.Дижон,Франция,1991 г.; г.Неймехен,Нидерланды, 1995 г.) , 14-м Европейском кристаллографическом совещании (г.Энсхеде,Нидерланды, 1992 г.), IV Европейской конференции по применениям полярных диэлектриков (г.Монт-ре,Швейцария,1998 г.), Российской научно-технической конференции по физике диэлектриков с международным участием "Диэлектрики-93" (г.Санкт-Петербург,1993 г.), IX и XI Международных симпозиумах по применению сегнетоэлектри-ков (г.Юнивесити Парк,США,1994 г.; г.Монтре,Швейцария, 1998 г.), 1У-У1 Международных конференциях по электрическим керамикам и их применениям (г.Ахен,ФРГ, 1994 г.; г.Авейру,Португалия,1996 г.; г.Монтре,Швейцария,1998 г.), 7-м Международном семинаре по физике полупроводников-сегнетоэлектриков (г.Ростов-на-Дону, 1996 г.), V Международной конференции Европейского керамического общества (г.Версаль,Франция,1997 г.), Международной научно-практической конференции "Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения"-""Пьезотехника-99" (г. Азов Ростов.обл.,1999 г.).

Личный вклад. Научные положения диссертации, выносимые на защиту, сформулированы лично автором. Все основные результаты диссертации получены автором и работавшими с ним сотрудниками, соискателями и аспирантами. Автор непосредственно участвовал в планировании и проведении теоретических исследований (главы 2 - 5) , а также в планировании экспериментальных исследований и интерпретации их результатов, приведенных в главах 2 и 3. Автору принадлежат формулировка задач, выбор объектов исследования, путей решения задач и физическая интерпретация полученных результатов.

Соавторами научных публикаций являются российские коллеги - Турик A.B., Чернобабов А.И., Бондаренко Е.И., Балюнис Л.Е., Фесенко O.E., Гагарина Е.С.,Цихоцкий Е.С., Еремкин В.В.,Сахненко В.П.,Фесенко Е.Г., Демидова В.В., Улинжеев A.B., Смотраков В.Г., Зайцев С.М., Титов C.B., Глушанин C.B., а также зарубежные коллеги - Ба И.С., Ба С.Т. (Республика Гвинея), Шмид Г., Рабе X., Ривера Ж.-П., Кротта О. (Швейцария), Е З.-Г. (Канада), Кнорр К. (ФРГ), Лейдерман A.B. (США).

Научный консультант профессор Турик A.B. принимал участие в постановке задач и обсуждении большинства вопросов по теме диссертации и основных результатов работы. Чернобабов А.И. и Бондаренко Е.И. участвовали в решении задач по влиянию ДС и электромеханических взаимодействий на физические свойства СПК. Фесенко Е.Г. участвовал в интерпретации результатов исследования СЭл ДС и переходных областей в кристаллах типа RBa2Cu3078. Сахненко В.П. принимал участие в обсуждении результатов теоретических исследований сложносдвойникованных СЭ и АСЭ кристаллов со структурами типа перовскита и тетрагональной вольфрамовой бронзы. Обширный комплекс экспериментальных исследований ДС (ДвС) и их перестройки при ФП-1 в сложносдвойникованных СЭ и АСЭ кристаллах выполнен Балюнис Л.Е., Гагариной Е.С., Цихоцким Е.С., Демидовой В.В., Фесенко O.E., Улинжеевым A.B., Зайцевым С.М., Титовым C.B., Ба И.С. и Ба С.Т. Для упомянутых экспериментальных исследований использовались кристаллы оксидов семейства перовскита и тетрагональной вольфрамовой бронзы, выращенные Смотраковым В.Г. и Еремкиным В.В. Еремкин В.В. выполнил также рентгеноструктурные исследования температурных зависимостей параметров элементарной ячейки кристаллов PbZrCh и Pb(ZrixTix)Оз (включая область вблизи тройной точки xtr) • Шмид Г. и Рабе X. представили результаты экспериментальных исследований переходных областей и ге-терофазных структур в полидоменных кристаллах РЬгСо1Юб, а также участвовали в обсуждении результатов теоретического исследования переходных областей и сосуществования фаз в различных сегнетоактивных кристаллах. Е З.-Г. проводил экспериментальные исследования перестройки ДС (ДвС) и трехфазных состояний в СЭ-СЭл кристаллах со структурой типа борацита. Ривера Ж.-П. и Кротта О. экспериментально исследовали пьезоэлектрические свойства и их анизотропию в полидоменных борацитовых СЭл-СЭ кристаллах типа М3В7О13Х. Кнорр К. участвовал в интерпретации результатов компьютерного моделирования формирования и перестройки ДС (ДвС) в СЭл кристаллах твердых растворов на основе KCN. Лейдерман A.B. участвовал в проведении и обсуждении результатов экспериментальных исследований индуцированных ФП в АСЭ кристаллах NaNb03 с различными ДвС. Глушанин C.B. принимал участие в расчетах и обсуждении немонотонных концентрационных зависимостей электромеханических свойств пьезоактивных композитов.

В диссертационной работе частично представлены результаты теоретических исследований, изложенные в кандидатской диссертации Ба И.С. /21/, которые были получены при непосредственном участии автора и опубликованы в ряде совместных работ /А15,А17,А21,А2б/. Из кандидатской диссертации автора использованы отдельные материалы, касающиеся проблемы внутренних механических напряжений при СЭ ФП-1 в кристаллах типа BaTi03 /А1/ и проблемы электрической прочности СПК типа ВаТЮз /А2/.

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 140 работ. Основными являются 64 (см. /А1-А64/), в том числе - обзорные статьи /А18,А39, А48-А50,А58,А61/.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы, трех приложений. Диссертация содержит 417 с. машинописного текста, включающего 4 9 рис. и 4 3 табл. Список цитированной литературы содержит 37 6 наименований, список работ автора (приложение 1) - 64 наименования. Для удобства цитирования основные работы автора обозначены с помощью индекса «А», т.е. ссылки на них имеют вид /А№/.

5.4. Основные результаты и выводы

1. Исследованы немонотонные концентрационные зависимости е3:эс(т), с13;эС(т), С,ес (т) и (т) 2-2- и 1-3-компо-зитов "пьезоэлектрик - пьезоэлектрик". а) Проанализированы интервалы концентрации ш и условия тахе31°(ш)> 0 и тахс131С(т)< 0, благоприятствующие большой анизотропии <£ес(т) и Сас(т) 2-2-композитов, Показано, что немонотонное поведение и (ш) связано с изменением факторов, ответственных за перераспределение внутренних механических и электрических полей между слоями 2-2-композита. Возникновение немонотонных концентрационных зависимостей пьезокоэффициентов и их анизотропии обусловлено различием одноименных упругих, пьезо-и диэлектрических констант слоев, а в ряде случаев - и разными знаками е31(п> слоев. б) Для 1-3-композитов сформулирована система условий достижения экстремумов е33с(т), с!33с(т) и точек разрыва

СеС(т)-И:оо, ¿;йс(т)-»±оо.

2. Представлены системы графиков функций и для 2-2-композитов, а также е3-}С(т), с!33с(т), £ес(т) и £с1С(т) для 1-3-композитов ^пьезоэлектрик - пьезоэлектрик''. С помощью предложенного метода базисных констант проанализировано влияние на концентрационное поведение перечисленных функций двух независимых факторов - соотношений между одноименными упругими, пьезо- и диэлектрическими константами компонентов и анизотропии соответствующих свойств каждого компонента.

356

3. Предложены два типа трехкомпонентных пьезоак-тивных композитов с элементами связности 2-2 и 1-3 и содержащих СПК и/или полимерные компоненты. Установлены возможности достижения значительной анизотропии С,ес и обоих композитов при изменении объемных концентраций отдельных компонентов. Показано, что С,ес и зависят от электромеханических констант компонентов (в особенности здпе3^п>), их объемных концентраций, микрогеометрии, а также от скачков электромеханических констант взаимодействующих компонентов и внутренних электрических и механических полей на границах компонентов.

В заключение можно привести следующие основные результаты и выводы диссертационной работы.

1. Развиты кристаллографические методы описания сложных ДС (ДвС), а также формирования или перестройки этих структур при ФП-1 в СЭ, АСЭ и СЭл кристаллах между а) полярной и неполярной фазами различной симметрии; б) полярными фазами различной симметрии. Предложена система правил отбора для дисторсий элементарной ячейки кристалла, обусловливающих формирование ПНСД на границах раздела двух полидоменных СЭ, АСЭ или СЭл фаз. Сформулированы необходимые условия, налагаемые на параметры ячеек (дисторсии) сосуществующих полидоменных фаз, разделенных ПНСД. На основе известных экспериментальных данных по температурным или концентрационным зависимостям параметров элементарной ячейки проанализировано выполнение необходимых условий и правил отбора для различных кристаллов со сложными ДС (ДвС). Сопоставление полученных теоретических результатов с экспериментальными данными показывает, что ФП-1 в большинстве сложносдвойникованных СЭ, АСЭ и СЭл кристаллов протекают в условиях значительной релаксации внутренних механических напряжений.

2. Дана кристаллографическая интерпретация доменных (двойниковых) границ Э-типа в СЭ (АСЭ) кристаллах со структурой типа перовскита. Сформулированы условия температурной стабильности ориентаций п(11к1) данных границ в полидоменных ромбических кристаллах типа РЬггОз. Доказана принципиальная возможность уточнения температурных зависимостей параметров ячейки кристалла (например, угла сдвига перовскитовой ячейки оо(Т) РЬгг03) при использовании ориентационных соотношений для границ Б-типа.

3. Предложены диаграммы, связывающие различные типы СЭ (СЭл) доменов и формы межфазных границ - поверхностей II порядка, реализующихся при кубическо-ромбоэдрическом ФП-1 в кристаллах РЬгг03, РЬ (Мд1/3ЫЬ2/3) 03 и (КВг) хх (КСЫ) х с 0,60 < х ^ 0,75. Аналитически обосновано наличие среди межфазных границ ПНСД, не описывающихся в рамках теории Векслера-Либермана-Рида /64/. Выявлена не учтенная ранее Весклером с сотрудниками важная роль недиагональных компонент тензора спонтанных деформаций (дисторсий) элементарной ячейки кристалла в формировании ПНСД. Построенные на основании расчетных данных диаграммы применены для систематизации межфазных границ и объяснения возможной эволюции ДС (ДвС) при ФП-1 в рассматриваемых кристаллах.

4. Разработана кристаллографическая теория переходных областей в СЭ (СЭл) кристаллах. Показана активная роль внутренних механических напряжений на упругоко-герентных границах отдельных областей кристалла с изменяющимися параметрами элементарной ячейки и обоснованы пути релаксации этих напряжений. Полученные теоретические результаты применены для интерпретации экспериментальных данных по переходным областям, наблюдающимся в широком концентрационном (кристалл типа 1Ша2Си307-8 ) или температурном (кристалл РЬ2СоТлЮб) интервале.

5. Предложено комплексное описание трехфазных состояний в СЭ и родственных кристаллах, базирующееся на кристаллографических и термодинамических методах и представлениях линейной теории упругости микронеоднородных сред. а) Дан кристаллографический анализ упругого согласования трех фаз (тЗт, ттт и Зт; тЗт, 4тш и Зш) с учетом ДС (ДвС) двух полярных фаз и возникающих при ФП-1 внутренних механических напряжений. Определены условия полной релаксации внутренних механических напряжений при изменении температуры (РЬггОз) и/или молярной концентрации отдельных компонентов системы (РЬ (гг1-хТлх) 03) с учетом особенностей поведения параметров элементарной ячейки кристалла в областях ФП-1. б) При термодинамическом описании трехфазных состояний в СЭ кристаллах со структурой типа перовскита введены термодинамические и концентрационные критерии заро-дышеобразования и устойчивого роста новой фазы. Эти критерии применены для интерпретации особенностей сосуществования фаз и путей ФП вблизи тройной точки х^ в кристаллах РЬ (гг1хТ1х) 03 и (1-х) РЬ(Мд1/зЫЬ2/з)Оз- хРЬТЮз с учетом внутренних напряжений электрострикционной природы. в) Рассмотрены условия существования трехфазных состояний 4 3т - 4 2т - тт2 в отсутствие и при наличии внешних механических напряжений в кристаллах Сг3В7013С1. На основе представлений о межфазных границах - ПНСД определены различные схемы формирования доменов-двойников в фазе тт2, а также обоснована важная роль фазы тт2 при возникновении трехфазных состояний.

6. Предложен механизм электрического пробоя СЭ кристаллов и СПК типа ВаТЮз в постоянном поле при учете внутренних механических напряжений пьезоэлектрической природы в СЭ фазе и связей между электрической и механической прочностями образцов. Сопоставление теоретических и экспериментальных значений электрической прочности Епр кристаллов и СПК ВаТЮ3 указывает на то, что электрический пробой объемных СЭ материалов следует рассматривать как взаимосвязанный процесс механического и электрического разрушения.

7. С помощью метода эффективной среды (самосогласования) для усреднения физических констант проанализированы причины появления большой пьезоэлектрической анизотропии <£d* и Се* в СПК типа PbTi03. а) Определены зависимости d3j*, e3j* (j = 1; 3) , Cd* и Се* от объемной концентрации 90°-ных доменов ш в кристаллитах, температуры Т и угла 0' = 180° - 0, где 0 -максимальный угол между векторами спонтанной поляризации кристаллитов и напряженности Е поляризующего поля. Рассмотрены условия немонотонного поведения d*3j и e*3j , а также достижения Cd*—► ±°° и Се*—> ±°° при различных т, Т и 9'. Показано, что главными физическими факторами, способствующими увеличению анизотропии Cd*, наряду с малой анизотропией диэлектрических проницаемостей механически свободного монодоменного кристалла ецст/£3Зст, являются большое (выше 5) отношение электрострикционных коэффициентов Qii/1Q121 и примерное равенство объемных концентраций 90°-ных доменов (ш» 0,5). В то же время понижение Qn /1Q121 не является препятствием для достижения Се*-* ±°°, поскольку анизотропия Се* существенно зависит от соотношения между Cd* и s33*E/ Si3*E СПК. б) Для СПК на основе твердых растворов (PbixMex) Ti03 (Ме= Ca;Sr;Ba) и Pb (ZryTiiy) 03 определены dij* и eij* (ij = =15;31;33), а также факторы анизотропии Cd* и Се* как функции объемной концентрации 90°-ных доменов ш. Установлена различная чувствительность вышеуказанных функций к изменению врр° и их анизотропии, skiE, Qij, параметров элементарной ячейки и молярной концентрации х или у. в) Рассчитаны концентрационные (т, х) и температурные (Т) зависимости коэффициентов электромеханической связи к^* СПК типа РЬТЮз. Установлено., что немонотонное поведение кз.-,* связано главным образом с особенностями изменения пьезоэлектрических модулей с^ монодоменных кристаллов и dij* СПК, являющихся функциями х, Т и т, х, Т соответственно.

8. При определении зависимостей эффективных пьезоко-эффициентов dijP и eijP полидоменных кристаллов от объемных концентраций отдельных типов составляющих их доменов обоснованы возможности достижения большой анизотропии а) dijP в кристаллах ЫЫЬ03 и ЫТаОз , содержащих неколлинеарные домены - механические двойники; б) dijp в кристаллах К№>03, содержащих 60° (120°)-ные домены, разделенные стенками Э-типа; в) е^р в кристаллах ЫЫЬ03 и Ы (ЫЬ0,1Та0,9) 03, содержащих 180°-ные домены, разделенные наклонными стенками. Показана роль кристаллографического (особенности ДС) и физического (анизотропия отдельных типов электромеханических констант монодоменного кристалла) факторов в формировании большой пьезоэлектрической анизотропии эффективных констант dijP и е^р .

9. Исследованы немонотонные зависимости пьезоэлектрических коэффициентов е^с, dijC и анизотропии и С,йс от объемной концентрации ш одного из компонентов в двухкомпонентных композитах со связностями 2-2 и 1-3. Предложен метод графического исследования вышеуказанных концентрационных зависимостей с помощью системы "базисных" констант одного из компонентов. На основе этого метода проанализирована эволюция кривых е^^т), dijC(m), СеС(п1) и ¿¡ас(п0 при изменении соотношений между упругими, диэлектрическими и пьезоэлектрическими константами ком

362 понентов или при изменении анизотропии электромеханических свойств одного из компонентов. Показано, что экстремумы функций е^^т), с^Ст), СеС(т) и Сас(т), а. также возможные точки разрыва функций и в значительной мере обусловлены отношениями пьезокоэффи-циентов е^(1)/е^{2) и модулей упругости с£д(1} ,Е/с£д{2) ,Е компонентов, а также анизотропией констант е1-)(к) и С£д(к),Е каждого компонента (к = 1;2) .

10. Теоретически обоснована возможность создания трехкомпонентного композита, сочетающего в себе черты структур типов 2-2 и 1-3 и обеспечивающего значения пьезоэлектрической анизотропии 1Сс1С1 «10 и |£ес1 ^ 10. Показано, что эффект большой анизотропии и 1СеС1 достигается при электромеханическом взаимодействии двух пьезоактивных компонентов (например, перовскитовых СПК) и полимера, характеризующегося малой или нулевой пьезо-активностью, и что существенное влияние на величины ^с и оказывают знаки пьезокоэффициентов е3;)<1с) компонентов ^ = 1;3) .

1. Най Дж. Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц: Пер. с англ.- 2-е изд.-М.: Мир, 1967.- 367 е.: ил.

2. Иона Ф. , Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы: Пер. с англ.- М.: Мир, 1965.- 555 е.: ил.

3. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков.-М.: Наука, 1968.- 464 е.: ил.

4. Холоденко Л.П. Термодинамическая теория сегнето-электриков типа титаната бария. Рига: Зинатне, 1972.- 227 с.: ил.

5. Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы: Пер. с англ.-М.: Мир,1981.-736 с.:ил.

6. Физика сегнетоэлектрических явлений/ Г.А.Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов и др. Л.: Наука, 1985.3 9 6 с.: ил.

7. Веневцев Ю.Н., Политова Е.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнетоэлектрики семейства титаната бария.- М. : Химия, 1985.- 256 е.: ил.

8. Keramik / Hrsg. Н. Schaumburg.- Stuttgart: B.G. Teubner, 1994.- 650 S.:I1.

9. Пьезоэлектрическое приборостроение / A.B. Гориш, В.П. Дудкевич, М.Ф. Куприянов и др. Т.1. Физика сегнетоэлектрической керамики.- М.: Издат. предпр. ред. жур. «Радиотехника», 1999.- 368 е.: ил.

10. Юркевич В.Э. Физика фазовых переходов в сегне-тоактивных твердых растворах. Ростов н/Д: Изд-зо Ростов, ун-та, 1988. - 317 е.: ил.

11. Фесенко Е.Г., Гавриляченко В.Г., Семенчев А.Ф. Доменная структура многоосных сегнетоэлектрическихкристаллов. Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1990.- 192 с.: ил.

12. Dec J. Orientacija i kinetyka granic fazowych w monokrysztalach PbTi03, NaNb03 i PbZr03. Katowice: Universytet Sl^ski, 1990. - 64 s.: il.

13. Шувалов JI.А. Физика сегнетоэластиков. Состояние и перспективы исследований // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1989.- Т. 53, N 7.- С.1234-1235.

14. Гриднев С.А., Иванов О.Н. Влияние сегнетоэласти-ческой двойниковой структуры на физические свойства YBa2Cu307s (обзор) // Сверхпроводимость: физика, химия, техника. 1992.- Т.5, N 7.- С.1143-1172.

15. Перцев Н.А., Арльт Г. Дислокационный метод расчета внутренних напряжений в поликристаллических сегнето-эластиках// ФТТ.- 1991.- T.33,N 10.- С.3077-3088.

16. Arlt G., Pertsev N.A. Force constant and effective mass of 90° domain walls in ferroelectric ceramics // J.Appl.Phys.- 1991.- Vol.70,N 4.- P.2283- 2289.

17. Damjanovic D. Stress and frequency dependence of the direct piezoelectric effect in ferroelectric ceramics // J. Appl. Phys.- 1997.- Vol.82, N 4.-P. 1788-1797.

18. Luchaninov A.G., Shuvalov L.A. Calculation of the piezomoduli of depolarized piezoceramics // J. Europ. Cer. Soc.-1999.- Vol.19, NN6-7.- P.1161-1163.

19. Pertsev N.A., Arlt G. Internal stresses and elastic energy in ferroelectric and ferroelastic ceramics: calculations by the dislocation method // Fer-roelectrics.- 1991.- Vol. 123, NN 1-4.- P.27-44.

20. Анизотропия керамик на основе титаната свинца/ А.Н. Клевцов, Д.И. Макарьев, В.А. Сервули, Л.А. Шилкина

21. Тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» («Пье-зотехника-99»), 14-18 сентября 1999 г.,Ростов-на-До-ну, Азов.- Т.1 / Под ред. А.Е. Панича.- Ростов н/Д, 1999.- С.44-56.

22. Ва И.С. Экспериментальное и теоретическое исследование фазовых переходов, двойниковой (доменной) структуры в кристаллах цирконата свинца: Автореф. дис. . канд. физ.-мат.наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1993. 19 с.: ил.

23. Fousek J., Janovec V. The orientation of domain walls in twinned ferroelastic crystals // J.Appl. Phys.- 1969.- Vol.40, N 1.- P.135-142.

24. Eremkin V.V., Smotrakov V.G., Fesenko E.G. Structural phase transitions in PbZrixTix03 crystals // Ferro-electrics.- 1990.- Vol.110,Pt В.- P.137-144.

25. Dielectric and pyroelectric properties in the Pb(Mgi/3Nb2/3)03 PbTi03 system / S.W.Choi, T.R.Shrout, S.J. Jang, A.S. Bhalla // Ferroelectrics.- 1989.-Vol.100, NN 1-4.- P.29-38.

26. Физическая энциклопедия / Гл. ред. A.M. Прохоров.-Т.1.- М.: Сов. энциклопедия. 1988.- 704 е.: ил.

27. Физический энциклопедический словарь / Гл.ред. A.M. Прохоров.- М.: Сов. энциклопедия, 1983.- 928 е.:ил.

28. Кенциг В. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики: Пер.с англ.- М.:Изд-во иностр.лит.,1960.-234 е.: ил.

29. Egorov B.V., Egorova I.B., Krivoglaz М.А. The electronic heterogeneous states in ferroelectric semiconductors // Phys.stat.sol.(b).- 1987.- Vol.139, N 1.-P.173-184.

30. Быстров В.С.,Юркевич В.Э., Ролов Б.Н. Флуктуонный механизм зародышеобразования в сегнетоактивных системах// Изв.вузов СССР. Физика.-1983.-N 11.- С.113-114.

31. Ролов Б.Н., Юркевич В.Э. Физика размытых фазовых переходов.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов.ун-та, 1983.320 с.: ил.

32. Фесенко О.Е. Фазовые переходы в сегнето- и антисег-нетоэлектрических кристаллах в сверхсильных электрических полях.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1990.- 142 с.: ил.

33. Рудяк В.М. Процессы переключения в нелинейных кристаллах.- М.: Наука, 1986.- 243 е.: ил.

34. Варфут Дж. Введение в физику сегнетоэлектрических явлений: Пер. с англ.- М.: Мир, 1970,- 352 е.: ил.

35. Еремкин В.В. Структурные фазовые переходы в кристаллах твердых растворов цирконата-титаната свинца: Дисс. . канд. физ.-мат. наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1987.- 168 с.: ил.

36. Ye Z.-G. Examples of domain studies of electric field or stress-induced phase transitions in the ferroic crystals of Cr3B70i3Cl, Cd2Nb207 and Pb(Mg1/3Nb2/3)03 // Ferroelectrics . 1993.- Vol .140, NN 1-4.- P.319-326.

37. Uniaxial stress-induced phase transition, piezo-op-tical effect and optical domain studies in Cr-Cl bo-racite / Z.-G.Ye, E.Burkhardt, J.-P.Rivera, H.Schmid // Ferroelectrics.- 1995.-Vol.172,NN 1-4.-P.257-268.

38. Поляризация пьезокерамики / Под ред. Е.Г. Фесенко.-Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1968.- 135 е.: ил.

39. Фесенко Е.Г., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. Новые пьезокерамические материалы.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1983.- 160 с.:ил.

40. Панич А.Е., Куприянов М.Ф. Физика и технология сегне-токерамики.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1989.178 с.:ил.

41. Куприянов М.Ф., Константинов Г.М., Панич А.Е. Сег-нетоэлектрические морфотропные переходы.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1991.- 245 е.: ил.

42. Ceramic Materials for Electronics / Ed. R.C. Buchanan.- New York: Marcell Dekker, 1991.- 226 p.: il.

43. Особенности кластеризованной структуры Pb(Li,La)'• (Zri-yTiy) Оз в переходной области антисегнетоэлект-рик сегнетозлектрик / З.А.Самойленко, В.П.Пащенко, В.М. Ищук и др.// ЖТФ.- 1998.- Т.68, N 2.- С.43-47.

44. Хорошун Л.П., Маслов Б.П., Лещенко П.В. Прогнозирование эффективных свойств пьезоактивных композитных материалов.- Киев: Наук, думка, 1989.- 208 е.: ил.

45. Newnham R.E. Molecular mechanisms in smart materials // MRS Bulletin.- 1997.- Vol.22, N 5.- P.20-34.

46. Landolt-Börnstein. Zahlenwerte und Funktionen aus Naturwissenschaften und Technik. Neue Serie. Gr.III. Bd.18.-Berlin etc.: Springer, 1984.- 559 S.: II.; Bd.28.-Berlin etc.: Springer, 1990.- 833 S.: II.

47. Пасынков P.E. Сегнетоэлектрики с сильной электромеханической связью: Автореф. дис. . докт.физ.-мат.наук: 01.04.07.- Л., 1986.- 41 с.

48. Современная кристаллография / Л.А. Шувалов, А.А.Уру-совская, И.С. Желудев и др.- Т.4.Физические свойст- -ва кристаллов,- М.: Наука, 1981.- 496 е.: ил.

49. Salje Е.К.Н. Phase Transitions in Ferroelastic and Co-Elastic Crystals.- Cambridge etc.: Cambridge University Press, 1990.- 380 p.: il.

50. Dudnik E.F., Shuvalov L.A. Domain structure and phase boundaries in ferroelastics// Ferroelectrics.-1989.- Vol.98, NN 1-4.- P.207-214.

51. Желудев И.С., Шувалов Л.А. Сегнетоэлектрические фазовые переходы и симметрия кристаллов // Кристаллография.- 1956.- Т.1, N 4.- С.681-688.

52. Желудев И.С., Шувалов JI.A. Ориентация доменов и макросимметрия свойств сегнетоэлектрических монокристаллов // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1957.-Т.21,N 2.-С.264-274.

53. Шувалов J1.A. Кристаллофизическая классификация сег-нетозлектриков и ее приложения // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1964.- Т.28, N 4.- С.660-665.

54. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах,- 2-е изд.- М.: Наука, 1995.- 301 е.: ил.

55. Ройтбурд А.Л. Теория формирования гетерофазной структуры при фазовых превращениях в твердом состоянии // УФН.- 1974.- Т.113, N 1.- С.69-104.

56. Ройтбурд А.Л. Влияние механических напряжений на образование доменной структуры при мартенситных и сег-нетоэластических фазовых переходах // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1983.- Т.47, N 3.- С.435-449.

57. Shuvalov L.A., Dudnik E.F., Wagin S.V. Domain structure geometry of real ferroelastics // Ferro-electrics.- 1985.- Vol.65, NN 1-2.- P.143-152.

58. Kirpichnikova L., Polomska M., Hilczer B. Domain structure evolution near ferroelastic-superionic phase transition in CsDS04 crystals // Ferroelect-rics.- 1999.- Vol.221, NN 1-4.- P.85-89.

59. Курдюмов Г.В. Мартенситные превращения // Проблемы современной физики.- Л.: Наука, 1980.- С.396-407.

60. Билби Б.А., Христиан И.В. Мартенситные превращения // УФН.- I960.- Т.70, N 3.- С.515-564.

61. Кауфман Л., Коэн М. Термодинамика и кинетика мартенситных превращений // Успехи физики металлов.1961.- Т.4.- С.192-289.

62. The orientation of interfaces between a prototype phase and its ferroelastic derivatives: theoretical and experimental study / C. Boulesteix, B. Yangui, M. Ben Salem et al.// J. Phys.(Fr.).- 1986.- Vol.47, N 3.- P.461-471.

63. Фазовые границы в сегнетоэластиках / J1.А. Шувалов, Е.Ф. Дудник, В.А. Непочатенко, С.В. Вагин // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1985.- Т.49, N 2.- С.297-300.

64. Доменная структура и пластические свойства кристаллов CHS в сегнетоэластической фазе III и в окрестности фазового перехода III-II / Л.Ф. Кирпични-кова, М. Поломска, А.А. Урусовекая и др. // Кристаллография.- 1996.- Т.41, N 3.- С.510-517.

65. Wechsler M.S., Lieberman D.S., Read Т.A. On the theory of the formation of martensite // Trans. AIME, J.Metals.- 1953.- Vol.197,N 11.- P.1503-1515.

66. Lieberman D.S., Wechsler M.S., Read T.A. Cubic to orthorhombic diffusionless phase change experimental and theoretical studies of AuCd // J. Appl. Phys.- 1955.- Vol.26, N 4.- P.473-484.

67. Metrat G. Theoretical determination of domain structure at transition from twinned phase: application to the tetragonal-orthorhombic transition of KNb03 // Ferroelectrics.- 1980.- Vol.26, NN 1-4.1. P.801-804.

68. DiDomenico M.,Wemple S.H. Paraelectric-ferroelectric phase boundaries in semiconducting perovskite-type crystals // Phys.Rev.-1967.-Vol.155,N 2.- P.539-545.

69. Mendelson S. Lattice-variant versus lattice-invariant shear theories for martensitic transformations // Proc. Internat. Conf. Solid-» Solid Phase Transitions, Pittsburgh, Pa, August 10-14, 1981.- Pittsburgh, Pa, 1981.- P.1227-1231.

70. Devonshire A.F. Theory of barium titanate. Part I// Phil. Mag.- 1949.- Vol.40, N 309.- P.1040-1063.

71. Devonshire A.F. Theory of barium titanate.Part II// Phil. Mag.- 1951.- Vol.42, N 333.- P.1065-1079.

72. Devonshire A.F. Theory of ferroelectrics // Adv. Phys.- 1954.- Vol.3, N 10.- P.85-130.

73. Широбоков М.Я., Холоденко JI.П. К термодинамической теории сегнетоэлектрических явлений в кристаллах типа титаната бария // ЖЭТФ.- 1951.- Т.21, N 11.-С.1239-1249.

74. Холоденко Л.П., Широбоков М.Я. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов типа ВаТЮз вблизи точки Кюри при наличии упругих напряжений // Там же.- С.1250-1261.

75. Исупов В.А. Термодинамический анализ фазовых переходов в перовскитовых сегнетоэлектриках // ФТТ.-1977.-Т.19, N 5.- С.1347-1353.

76. Медовой А.И., Козловский В.Х. Термодинамическая теория фазовых переходов в сегнетоэлектрической бинарной системе с морфотропной областью // Изв. вузов

77. СССР. Физика.- 1981.- Т.24, N 2.- С.26-29.

78. A phenomenological Gibbs function for the single cell region of the PbZr03: PbTi03 solid solution system / A. Amin, M.J. Haun, B. Badger et al. // Ferro-electrics.- 1985.- Vol.65, NN 1-2.- P.107-130.

79. Amin A., Newnham R.E., Cross L.E. Effect of elastic boundary conditions on morphotropic Pb(Zr,Ti)03 pie-zoelectrics // Phys. Rev. В.- 1986.- Vol.34, N 3.-P.1595-1598.

80. Thermodynamic theory of the lead zirconate-titanate solid solution system, part I: Phenomenology / M.J. Haun, E. Furman, S.J. Jang, L.E. Cross //Ferroelect-rics.- 1989.- Vol.99, NN 1-4.- P.13-25.

81. Thermodynamic theory of the lead zirconate-titanate solid solution system, part II: Tricritical behavior / M.J.Haun, E. Furman, H.A. McKinstry, L.E. Cross // Ibid.- P.27-44.

82. Thermodynamic theory of the lead zirconate-titanate solid solution system, part III: Curie constant and sixth-order polarization interaction dielectric stiffness coefficients / M.J.Haun, Z.Q. Zhuang, E. Furman et al. // Ibid.- P.45-54.

83. Thermodynamic theory of the lead zirconate-titanate solid solution system, part IV: Tilting of the oxygen octahedra / M.J.Haun, E. Furman, T.R. Halemane, L.E. Cross // Ibid.- P.55-62.

84. Thermodynamic theory of the lead zirconate-titanate solid solution system, part V: Theoretical calculations/ M.J.Haun, E. Furman, S.J. Jang, L.E. Cross // Ibid.- P.63-86.

85. Mishra S.K., Singh A.P., Pandey D. Thermodynamic nature of phase transitions in Pb ( ZrxTiix) 03 ceramicsnear the morphotropic phase boundary. I. Structural studies// Phil.Mag. В.- 1997.- Vol.76,N 2.-P.213-226.

86. Mishra S.K., Pandey D. Thermodynamic nature of phase transitions in Pb (ZrxTiix) 03 ceramics near the morphotropic phase boundary. II. Dielectric and piezoelectric studies // Ibid.- P.227-240.

87. Фесенко Е.Г., Еремкин В.В., Смотраков В.Г. Фазовая х,Т-диаграмма кристаллов PbZrixTixC>3 // ФТТ.- 1986.-Т.28, N 1.- С.324-326.

88. Kittel С. Theory of antiferroelectric crystals // Phys. Rev.- 1951.- Vol.82, N 5.- P.729-732.

89. Смоленский Г.А., Козловский B.X. К термодинамической теории антисегнетоэлектриков // ЖЭТФ.- 1954.- Т.26, N 6.- С.684-695.

90. Mason W.Р.Properties of a tetragonal antiferroelectric crystal //Phys.Rev.-1952.-Vol.88,N 3.-P.480-484.

91. Tessman J.R. Antiferroelectrics in an applied field // Phys. Rev.- 1953.- Vol.91, N 2.- P.447.

92. Cross L.E. A thermodynamic treatment of ferroelect-ricity and antiferroelectricity in pseudo-cubic dielectrics // Phil. Mag.- 1956.- Vol.l,N 1.-P.76-92.

93. Okada K. Phenomenological theory of antiferroelectric transition. I. Second-order transition // J. Phys. Soc. Jap.- 1969.- Vol.27, N 2.- P.420-428.

94. Юркевич В.Э.,Ролов Б.Н.,Маджулис И.Я. Геометрические и размерные эффекты в сегнетоэлектрических кристаллах.- Ростов н/Д:Изд-во Ростов.ун-та,1982.-99 с.:ил.

95. Ролов Б.Н., Юркевич В.Э. Термодинамика фазовых переходов в сегнетоактивных твердых растворах.-Рига: Зи-натне, 1978.- 216 е.: ил.

96. Быстров B.C. Флуктуонные состояния электронов в сегнетоактивных системах: Автореф.дис. . канд.физ.-мат.наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1983.- 20 с.

97. Быстров B.C., Ролов Б.Н. Точные решения для флуктуо-на в сегнетоэлектрике в классическом приближении // Изв. АН Латв.ССР. Сер.физ. и техн. н.- 1987.- N 1.-С.74-78.

98. Турик A.B., Чернобабов А.И., Тополов В.Ю. О роли механических напряжений при сегнетоэлектрических фазовых переходах // ФТТ.-1983.-Т.25, N 9.- С.2839-2841.

99. Френкель Я.И. Статистическая физика.- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948.- 760 е.: ил.

100. Барьяхтар В.Г., Витебский И.М., Яблонский Д.А. Особенности образования зародышей в твердых телах вблизи критических точек фазового перехода // ФТТ.-1981.- Т.23, N 5.- С.1448-1455.

101. Барьяхтар В.Г., Витебский И.М., Яблонский Д.А. Теория образования зародышей при магнитных фазовых переходах первого рода между парамагнитной и магнито-упорядоченной фазами // ФТТ.- 1977.- Т.19, N 2.1. С.347-356.

102. Тополов В.Ю. Электромеханические взаимодействия в гетерогенных системах при сегнетоэлектрических фазовых переходах: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1987.- 24 е.: ил.

103. Тополов В.Ю., Турик A.B. Об упругом взаимодействии полярных фаз при фазовых переходах в сегнетоэлект-риках / Ростов, ун-т.- Ростов н/Д, 1987.- 47 е.:ил.- Библиогр.: с.40-44 (41 назв.).- Деп. в ВИНИТИ 03.03.87, N 1546-В87.

104. Нечаев В.Н., Рощупкин A.M. Об условиях равновесия фаз в ферроиках высших порядков // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1989.- Т.53, N 7.- С.1288-1291.

105. Sidorkin A. Dynamics of domain walls in ferroelect-rics and ferroelastics // Ferroelectrics.- 1997.-Vol.191, NN 1-4.- P.109-128.

106. Ройтбурд A.JI. Неустойчивость приграничных областей и образование зигзагообразных междоменных и межфазных границ //Письма ЖЭТФ.-1988.-Т.74,N 3.-С.141-143.

107. Chervonobrodov S.P., Roitburd A.L. Orientation instability of domain boundary in ferroelectrics // Ferroelectrics.- 1988.- Vol.93, NN 1-4.- P.109-112.

108. Крайнюк Г.Г., Отко А.И. Статика зигзагообразной границы в молибдате гадолиния // Кристаллография.-1989.- Т.34, N 2.- С.502-504.

109. Krainyuk G.G., Otko A.I. Domain structures and inhomogeneous deformations of ferroelastic-ferro-electric crystals // Ferroelectrics.-1990.-Vol.Ill, Pt A.- P.189-194.

110. Fousek J. Permissible domain walls in ferroelectric species // Czech. J. Phys.- 1971.- Vol. B21, N 9.-P.955-968,

111. Janovec V. A symmetry approach to domain structures // Ferroelectrics.-1976.-Vol.12, NN 1-4.- P.43-53.

112. Sapriel J. Domain-wall orientations in ferroelastics // Phys.Rev.B.-1975.-Vol.12,N 11.- P.5128-5140.

113. Вагин С.В., Дудник Е.Ф. Метод расшифровки доменной струкутры сегнетоэластиков // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1983.- Т.47, N 3.- С.500-503.

114. Дудник Е.Ф. Метод определения ориентации доменныхграниц в ферроиках высших порядков // IV Всес. шк.-сем. «Сегнетоэластики (свойства, применение)». Тез. докл. Днепропетровск, 19-24 сентября 1988 г.Днепропетровск, 1988.- С.135-137.

115. Barkley J.R., Jeitschko W. Antiphase boundaries and their interactions with domain walls in ferroelast-ic-ferroelectric Gd2(Mo04)3 // J. Appl. Phys.- 1973.-Vol.44, N 3.- P.938-944.

116. Capelle В., Malgrande C. Antiphase domain walls in ferroelectric-ferroelastic GDMO crystals // Applications of X-Ray Topographic Methods to Materials Science: Proc.France-USA Seminar, Village,Colo., 7-10 August,1983.-New York,London,1984.-P.511-522.

117. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофи -зики,- 2-е изд.- М.: Наука, 1979.- 640 е.: ил.

118. Аномалии диэлектрических свойств титаната свинца, обусловленные точечными дефектами / Л.А. Барабано-ва, В.Г.Гавриляченко, Е.С.Цихоцкий и др. //Изв. АН СССР. Неорг.матер.- 1979.- T.15,N 9.- С.1612-1614.

119. Турик А.В., Хасабова Г.И. Низкочастотная диэлектрическая релаксация и структурный переход вблизи 200°С в РЬТЮз //Полупроводники-сегнетоэлектрики: Сб.науч. работ.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1984.- Вып.З.- С.45-50.

120. Dielectric, elastic, piezoelectric, electro-optic, and elasto-optic tensors of BaTi03 crystals /

121. M. Zgonik, P. Bernasconi, M. Duelli et al. // Phys. Rev. В.- 1994.- Vol.50, N 9.- P.5941-5949.

122. Gavrilyatchenko V., Semenchev A., Fesenko E. Dielectric, elastic and piezoelectric constants of PbTi03 single crystals // Ferroelectrics.- 1994.-Vol.158, NN 1-4.- P.31-35.

123. Гавриляченко В.Г. Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов и ее формирование при фазовых переходах: Автореф. дис. . докт.физ.--мат. наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1998.- 39 с.

124. Wiesendanger Е. Dielectric, mechanical and optical propeties of orthorhombic KNb03 // Ferroelectrics.-1974.- Vol.6, NN 1-2.- P.263-281.

125. Electro- and acousto-optic properties of KNb03 crystals / M. Zgonik, R. Schlesser, I. Biaggio, P. Gtin-ter // Ferroelectrics.- 1994.- Vol.158, NN 1-4.1. P.217-222.

126. Турик А.В. Упругие, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства монокристаллов BaTi03 со слоистой доменной структурой // ФТТ.- 1970.- Т.12, N 3.1. С.892-899.

127. Akcakaya Е., Farnell G.W. Effective elastic and piezoelectric constants of superlattices // J. Appl. Phys.- 1988.- Vol.64, N 9.- P.4469-4473.

128. Turik A.V., Bondarenko E.I. Effect of domain structure on physical properties of ferroelectrics //Ferroelectrics.-1974.- Vol.7,NN 1-4.- P.303-305.

129. Grimsditch M. Effective elastic constants of super-lattices // Phys. Rev. В.- 1985.- Vol.31, N 10.1. P.6818-6819.

130. Grimsditch M., Nizzoli F. Effective elastic constants of superlattices of any symmetry // Phys. Rev. В.- 1986.- Vol.33, N 8.- P.5891-5892.

131. Hashimoto K.Y., Yamaguchi M. Elastic, piezoelectric and dielectric properties of composite materials // Proc.IEEE Ultrason.Symp., Williamsburg,Va, November 17-19,1986. Vol.2.- New York,NY, 1986.- P.697-702.

132. Newnham R.E., Scinner D.P., Cross L.E. Connectivityand piezoelectric pyroelectric composites // Mater. Res. Bull.- 1978.- Vol.13, N 5.- P.525-536.

133. Olson Т., Avellaneda M. Effective dielectric and elastic constants of piezoelectric polycrystals // J. Appl. Phys.- 1992.- Vol.71, N 9.- P.4455-4464.

134. Исупов В.А. Свойства пьезокерамики Pb(Zr,Ti)03 и характер ориентационной диэлектрической проницаемости // ФТТ.- 1968.- Т.10, N 4.- С.1244-1246.

135. Исупов В.А. О причинах противоречий по вопросу об области сосуществования фаз в твердых растворах цирконата-титаната свинца // ФТТ.- 1980.- Т.22, N 1.- С.172-177.

136. Wersing W., Lubitz К., Mohaupt J. Anisotropic piezoelectric effect in modified РЬТЮз ceramics // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1989.- Vol.36, N 4.- P.424-433.

137. Лучанинов А.Г., Шильников А.В., Шувалов Л.А. О пье-зоэффекте в поляризованн^ых и электрически деполяризованных сегнетотекстурах // Кристаллография.-1999.- Т.44, N 2- С.289-296.

138. Шувалов Л.А. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства поляризованной керамики BaTi03 в разных сегнетоэлектрических фазах // Кристаллография.-1957.- Т.2, N 1.- С.119-129.

139. Benveniste Y. The determination of the elastic and electric fields in a piezoelectric inhomogeneity // J. Appl. Phys.- 1992.- Vol.72, N 3.- P.1086-1095.

140. Dunn M.L., Taya M. An analysis of piezoelectric composite materials containing ellipsoidal inhomo-geneities // Proc. Roy. Soc. (London), Pt A.- 1993.-Vol.443, N 2.- P.265-287.

141. Marutake M. A calculation of physical constants ofceramic barium titanate // J. Phys. Soc. Jap.1956.- Vol.11, N 8.- P.807-814.

142. Турик А.В., Чернобабов А.И. Об ориентационном вкладе в диэлектрические, пьезоэлектрические и упругие постоянные сегнетокерамики // ЖТФ.- 1977.- Т.47,1. N 9.- С.1944-1948.

143. Алешин В.И. Свойства текстур, формируемых на основе не 180-градусных переориентаций кристаллитов в поликристаллических материалах // Кристаллография.-1987.- Т.32, N 2.- С.422-426.

144. Алешин В.И. Доменно-ориентационный вклад в константы сегнетоэлектрического полидоменного кристалла и пьезокерамики// ЖТФ.-1990.- Т.60, N 1.- С.179-183.

145. Dunn М. Effects of grain shape anisotropy, porosity, and microcracks on the elastic and dielectric constants of polycrystalline piezoelectric ceramics // J.Appl.Phys.- 1995.- Vol.78, N 3.- P.1533-1541.

146. Nan C.-W., Clarke D.R. Piezoelectric moduli of piezoelectric ceramics //J. Am. Ceram. Soc.- 1996.-Vol.79, N 10.- P.2563-2566.

147. Pertsev N.A., Zembilgotov A.G., Waser R. Aggregate linear properties of ferroelectric ceramics and polycrystalline thin films: Calculation by the method of effective piezoelectric medium // J. Appl.Phys.-1998.- Vol.84, N 3.- P.1524-1529.

148. Reynolds J.A., Hough J.M. Formulae for dielectric constant of mixtures // Proc. Phys. Soc. Sec. B.1957.- Vol.70, Pt 8, N 452.- P.769-775.14 9. Mura T. Micromechanics of defects in solids.- Dordrecht: Martins Nijhoff Publ., 1987.- 587 p.: il.

149. Hashin Z.,Shtrikman S. On some variational principles in anisotropic and nonhomogeneous elasticity // J.Mech.Phys.Solids.- 1962.- Vol.10,N 4.- P.335-342.

150. Modeling of the electrostrictive, dielectric, and piezoelectric properties of ceramic PbTi03 / M.J. Haun, E. Furman, S.J. Jang, L.E. Cross // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1989.- Vol.36, N 4.- P.393-401.

151. Прокопало О.И., Раевский И.П. Электрофизические свойства оксидов семейства перовскита.- Ростов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1985.- 104 е.: ил.

152. Пьезокерамические преобразователи. Справочник/ Под ред.С.И.Пугачева.- JI. Судостроение, 1984 .-256 с. :ил.

153. Shui Y., Xue Q. Dynamic characteristics of 2-2 piezoelectric composite transducers // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1997.-Vol.44, N 5.- P.1110-1119.

154. Зацаринный В.П. Прочность пьезокерамики.- Рос -тов н/Д: Изд-во Ростов, ун-та, 1978,- 208 е.: ил.

155. Турик А.В., Чернобабов А.И. Внутренние механические напряжения и прочность сегнетокерамики // ЖТФ.-1979.- Т.49, N 8.- С.1732-1736.

156. Fracture, fractography and internal stress of BaTi03 ceramics / R.C.Pohanka, R.W.Rice, B.E.Walker, P.L. Smith // Ferroelectrics.- 1976.-Vol.10, NN 1-4.- P.231-235.

157. Grekov A.A,, Kramarov S.O. Mechanical strength offerroelectric ceramics // Ferroelectrics.- 1978.-Vol. 18, N 4.- P.249-255.

158. Катрич М.Д., Шильников А.В. Исследование напряженного состояния сегнетокерамики при фазовых переходах // Физика диэлектриков и полупроводников.- Волгоград, 1986.- С.187-195.

159. Вондаренко Е.И., Тополов В.Ю. Анизотропия электромеханических свойств кристаллитов и механическая прочность сегнетокерамики // Письма ЖТФ.- 1992.-Т.18, N 3.- С.10-13.

160. Bondarenko E.I., Topolov V.Yu. Anisotropy of grain electromechanical properties and mechanical strength of ferroelectric ceramics // Ferroelectrics. Lett. Sec.- 1992.- Vol.14, NN 1-2.- P.31-35.

161. Гуревич В.И. Электропроводность сегнетоэлектри-ков.- М.: Изд-во Комитета стандартов, мер и измерительных приборов, 1969.- 383 е.: ил.

162. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков: Пер. с япон.- М.: Энергия, 197 6.- 336 е.: ил.

163. Shin В.-С., Kim H.-G. Dielectric breakdown of fast fired BaTi03 ceramics // Scientific Ceramics 14: Proc. 14th Internat. Conf., Canterbury, September 7-9th, 1987.- Stoke-on-Trent, 1988.- P.997-1001.

164. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (Область сильных полей).- М.: Физматгиз, 1958.- 907 е.: ил.

165. Inuishi Y., Uematsu S. Electric breakdown and condition in BaTi03 single crystals // J. Phys. Soc. Jap.- 1958.- Vol.13, N 7.- P.761-762.

166. Дятлов В.А., Синяков E.B. Электрическая прочность монокристаллов BaTi03 // УФЖ.- 1974.- Т.19, N 12.-С.2053-2056.

167. Богданов С.В. К вопросу об электрической прочностититаната бария // ФТТ.- 1962.- Т. 4, N 8.- С.2179-2183.

168. Temperature dependence of the breakdown field of ceramic BaTi03 / I.Ueda, M.Takeuchi, S.Ikegami, H.Sato //J.Phys.Soc.Jap.- 1962.- Vol.17,N 10.- P.1679-1680.

169. Ueda I., Takeuchi M., Ikegami S. Dielectric breakdown of polycrystalline BaTi03 // J.Phys.Soc.Jap.-1964.- Vol.19, N 8.- P.1267-1273.

170. Gerson R., Marschall C.T. Dielectric breakdown of porous ceramics // J. Appl. Phys.- 195 9.- Vol.30, N 11.- P.1650-1659.

171. O'Dwyer J.J. Theory of dielectric breakdown in solids // J.Electrochem.Soc.- 1969.- Vol.116, N 2.-P.239-242.

172. Nagaya Т., Ishibashi Y. Dielectric breakdown in polycrystalline system // Jap. J. Appl. Phys. Pt 1.1997.- Vol.36, N 9B.- P.6136-6140.

173. Феронов А.Д., Сервули В.А. Исследование электрической прочности сегнетокерамики на основе ЦТС / / Физика диэлектриков и полупроводников. Волгоград, 1981.- С.111-117.

174. The domain processes and piezoeffect in polycrystalline ferroelectrics / A.G. Luchaninov, A.V. Shil'nikov, L.A. Shuvalov, I.Ju.Shipkova // Ferroelectrics.- 1989.- Vol.98,NN 1-4.- P.123-126.

175. Bondarenko E.I., Topolov V.Yu., Turik A.V. The effect of 90° domain wall displacements on piezoelectric and dielectric constants of perovskite ceramics // Ferroelectrics.- 1990.- Vol.110, Pt В.- P.53-56.

176. Bondarenko E.I., Topolov V.Yu., Turik A.V. The role of 90° domain wall displacements in forming physical properties of perovskite ferroelectrics // Ferro -electrics. Lett.Sec.- 1991.- Vol.13, N 1.- P.13-19.

177. Ikegami S., Ueda I. Polarization and piezoelectric properties of PbTi03 ceramics // J.Phys.Soc.Jap.1970.- Vol.28, Suppl.- P.331-332.

178. Ikegami S.,Ueda I.,Nagata T. Electromechanical properties of PbTi03 ceramics containing La and Mn // J.Acoust.Soc.Am.-1971. -Vol.50,N 4,Pt 1.-P.1060-1066.

179. Ueda I. Effects of additivities on piezoelectric and related properties of PbTi03 ceramics // Jap.J. Appl. Phys.- 1972.- Vol.11, N 4.- P.450-462.

180. Ichinose N., Takahashi T. Electromechanical properties in the binary system of PbTi03 Pb (Cdi/2Wi/2) 03 // Jap.J. Appl.Phys.-1972.-Vol.11,N 8.-P.1224-1225.

181. Гавриляченко В.Г., Фесенко Е.Г. Пьезоэффект монокристаллов титаната свинца // Кристаллография.1971.- Т.16, N 3.- С.640-642.

182. Yamashita Y., Yoshida S., Takahashi Т. Effects of MnO additive on piezoelectric properties in modified (Pb,Ca)Ti03 ferroelectric ceramics // Jap. J. Appl. Phys.- 1983.- Vol.22, Suppl.22-2.- P.40-42.

183. Klicker K.A., Biggers J.V., Newnham R.E. Composites of PZT and epoxy for hydrostatic transducer applications // J.Am.Ceram.Soc.-1981.-Vol.64,N 1.- P.5-9.

184. Ting R.Y. Evaluation of new piezoelectric composite materials for hydrophone applications // Ferro -electrics.- 1986.- Vol.67, NN 2-4.- P.143-157.

185. Halliyal A., Bhalla A.S., Newnham R.E. Polar glassceramics a new family of electroceramic mate -rials: Tayloring the piezoelectric and pyroelectric properties // Mater. Res. Bull.- 1983.- Vol.18, N 8.- P.1007-1019.

186. Banno H. Effects of shape and volume fraction of closed pores on dielectric, elastic, and electromechanical properties of dielectric and piezoelectric ceramics A theoretical approach // Ceram. Bull.-1987.- Vol.66, N 9.- P.1332-1337.

187. Schulgasser K. Relationships between the effective properties of transverselly isotropic piezoelectric composites // J.Mech.Phys.Solids.- 1992.- Vol.40,1. N 2.- P.473-479.

188. Benveniste Y., Dvorak G.J. Uniform fields and universal relations in piezoelectric composites // J. Mech.Phys.Solids.-1992.- Vol.40,N 6.- P.1295-1312.

189. Kreher W. Modelling effective thermo-electro-mecha-nical properties of multiphase piezoelectric composite materials // Modelling and Control of Adaptive Mechanical Structures / Hrsg. U. Gabbert.- Düsseldorf: VDI, 1998.- S.43-52.

190. Nan С.—W. Effective—medium theory of piezoelectric composites // J. Appl. Phys.- 1994.- Vol.76, N 2.-P.1155-1163.

191. Levin М. The overall properties of piezoactive matrix composite materials // Continuum Models and

192. Discrete Systems: Proc. 8th Internat. Symp., Varna, 1995 / Ed.K.Z.Markov.- Singapore: World Scientific, 1996.- P.225-232.

193. Levin M., Rakovskaja M.I., Kreher W.S. The effective thermoelectroelastic properties of microinho-mogeneous materials // Internat. J. Solids Structures.- 1999.- Vol.36, N 19.- P.2683-2695.

194. Bennett J., Hayward G. Design of 1-3 piezocompo-site hydrophones using finite element analysis // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1997.- Vol.44, N 3.- P.565-574.

195. Pardo L., Mendiola J., Alemany C. Theoretical treatment of ferroelectric composites using Monte Carlo calculations // J.Appl.Phys.- 1988.- Vol.64, N 10.- P.5092-5097.

196. Grekov A.A., Kramarov S.O., Kuprienko A.A. Anomalous behavior of the two-phase lamellar piezoelectric texture// Ferroelectrics.-1987.-Vol.76,NN 1-4.-P.43-48.

197. Кристенсен P. Введение в механику композитов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.- 336 е.: ил.

198. Banno Н. Recent development of piezoelectric ceramic products and composite of synthetic rubber and piezoelectric ceramic particles // Ferroelectrics.-1983.- Vol.50, NN 1-2.- P.3-12.

199. A matrix method for modeling electroelastic moduli of 0-3 piezocomposites/ F. Levassort, M. Lethiecq, D. Certon, F. Patat // IEEE Ultrason.,Ferroelec.,a. Freq. Contr.- 1997.- Vol.44, N 2.- P.445-452.

200. Dunn M.L., Taya M. Micromechanics predictions of the effective electroelastic moduli of piezoelectric composites // Internat. J. Solids Structures.1993.- Vol.30, N 2.- P.161-165.

201. Wang В., Du S. Effective properties of piezoelectric composites with spheroidal inclusions // Internat. J. Appl. Mech.- 1993.- Vol.3.- P.289-295.

202. Греков А.А., Крамаров C.O., Куприенко А.А. Эффективные свойства трансверсально-изотропного пьезо-композита с цилиндрическими включениями // Механика композитных материалов.- 1989.- N 1.- С.62-69.

203. Smith W.A., Auld В.A. Modeling 1-3 composite pie-zoelectrics: Thickness mode oscillations // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1991.- Vol.38, N 1.- P.40-47.

204. Chan H.L.W., Unsworth J. Simple model for piezoelectric ceramic / polymer 1-3 composites used in ultrasonic transducer applications // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.- 1989.-Vol.36, N 4.- P.434-441.

205. Taunaumang H., Guy I.L., Chan H.L.W. Electromechanical properties of 1-3 piezoelectric ceramic / piezoelectric polymer composites // J.Appl.Phys.1994.- Vol.76, N 1.- P.484-489.

206. Jensen H. Determination of macroscopic electromechanical characteristics of 1-3 piezoceramic / polymer composites by a concentric tube model // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec.,a. Freq. Contr.-1991.- Vol.38, N 6.- P.591-594.

207. Li L., Sottos N.R. Improving hydrostatic performance of 1-3 piezocomposites // J.Appl.Phys.- 1995.-Vol.77, N 9.- P.4595-4603.

208. Cao W., Zhang Q.M., Cross L.E. Theoretical study on the static performance of piezoelectric ceramic -polymer composites with 2-2 connectivity // IEEE

209. Trans. Ultrason., Ferroelec., a. Freq. Contr.-1993.- Vol.40, N 2.- P.103-109.

210. Piezoelectric 3-3 composites / К. Rittenmeyer, Т. Shrout, W.A. Shulze, R.E. Newnham // Ferro-electrics.- 1982.- Vol.41, NN 1-2.- P.189-195.

211. Modeling of highly loaded 0-3 piezoelectric composites using a matrix method / F. Levassort, M. Lethiecq,C. Millar, L. Pourcelot // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec.,a. Freq. Contr.- 1998.-Vol.45, N 6.- P.1497-1505.

212. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций: Пер. с англ.- М.: Изд-во иностр. лит., 1963.- 247 е.: ил.

213. Wang В. Three-dimensional analysis of an ellipsoidal inclusion in a piezoelectric material // Internat. J. Solids Struct.- 1992.- Vol.29, N 2.-P.293-308.

214. Benveniste Y. A new approach to the application of Mori-Tanaka's theory in composite materials // Mechanics of Materials.- 1987.-Vol.6, N 1.-P.147-157.

215. Kröner E. Berechnung der elastischen Konstanten des Vielkristalls aus den Konstanten des Einkristalls // Z. Phys.- 1958.- Vol.151, N 4.- P.504-518.

216. Walpole L.J. On the overall elatic moduli of composite materials // J. Mech. Phys. Solids.- 1969.-Vol.17, N 4.- P.235-251.

217. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред.- М.: Наука, 1977.- 400 е.: ил.

218. Nan C.-W., Clarce D. Effective properties of ferroelectric and/or ferromagnetic composites: A unified approach and its application // J. Am. Ceram. Soc.-1997.- Vol.80, N 6.- P.1333-1340.

219. Коган 3.A., Мольков В.А. Магнитоэлектрические свойства волокнистых пьезокомпозитов // Механика тверд, тела.- 1996.- N 5.- С.62-68.

220. Дрейзин Ю.А., Дыхне A.M. Качественная теория эффективной проводимости поликристаллов // ЖЭТФ.- 1983.-Т.84, N 5.- С.1756-1760.

221. Huang J.H., Chiu Y.-H., Liu H.-K. Magneto-electro-elastic Eshelby tensor for a piezoelectric-piezo-magnetic composite reinforced by ellipsoidal inclusions //J.Appl.Phys.-1988.-Vol.83,N 10.-P.5364-5370.

222. Отко А.И., Крайнюк Г.Г. Наблюдение фазовой границы в молибдате гадолиния // Изв. АН СССР. Сер.физ.-1986.- Т.50, N 2.- С.402-406.

223. Нечаев В.H.,Рощупкин A.M. Влияние точечных дефектов на ориентацию межфазных границ в сегнетоэластиках // Изв.АН СССР.Сер.физ.-1989.-Т.53,N 7.-С.1280-1283.

224. Шувалов JI.А. Сегнетоэластики // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1979.- Т.43, N 8.- С.1554-1560.

225. Wadhavan V.K. Ferroelasticity // Bull. Mater. Sci.-1984.- Vol.6, N 4.- P.733-753.

226. Kazaki A., Ono M. Determination of the crystal structure of perovskites with the space group I4/mcm // J.Phys.Soc.Jap.- 1978.- Vol.45,N 1.- P.206-211.

227. Re-examination of coesite" /S.Sasaki, H.Chen, C.T. Prewitt, Y. Nakajima // Z. Kristallogr.- 1983.-Vol.164, NN 1-2.- P.67-77.

228. Дудник Е.Ф.,Киоссе Г.А.,Столпакова Т.М. Особенности доменной структуры сегнетоэластиков типа NaFe(Mo04)2 // Изв.АН СССР. Сер.физ.-1983.-Т.47,N 3.-С.504-508.

229. Шабельников Л.Г., Шехтман В.Щ., Царев О.М. Рентге-нодифрактометрическое наблюдение структурных изменений в кристаллах титаната бария // ФТТ.-197 6.-Т.18, N 6.- С.1529-1537.

230. Двойникование и пространственная группа симметрии антисегнетоэлектрика PbCdo,5Wo,503 / Е.С. Гагарина, Г.А. Киоссе, М.Ф. Куприянов и др. // ДАН СССР.-1983.- Т.273, N 4.- С.874-786.

231. Афоникова Н.С., Шмытько И.М., Шехтман В.Ш. Симметрия свойств полидоменных кристаллов и переключение доменов при внешнем воздействии // Изв. АН СССР. Сер. физ.- 1979.- Т.43, N 8.- С.1614-1616.

232. К вопросу о структуре междоменных и межфазных границ в кристаллах системы 1-2-3 / Н.С.Афоникова,

233. И.К.Бдикин, Ю.А. Осипьян и др. // ФТТ.- 1991.-Т.ЗЗ, N 2.- С.358-362.

234. Афоникова H.A. Особенности двойниковой структуры, возникающей при фазовых переходах в сегнетоэлектри-ках и сегнетозластиках: Автореф.дис.канд.физ.-мат. наук: 01.04.07.- Черноголовка, 1982.- 18 е.: ил.

235. Рентгеновское исследование 90-градусной доменной структуры кристаллов PbTi03 / Е.Г.Фесенко, Е.С.Ци-хоцкий, М.Ф. Куприянов и др. // Кристаллография.-1978.- Т.23, N 2.- С.423-425.

236. Полидоменная структура монокристаллов YBa2Cu307 / Ю.А. Осипьян, Н.С. Афоникова, Г.А. Емельченко и др. // Письма ЖЭТФ.- 1987.- Т.46, N 5.- С.189-192.

237. Структура границ между двойниками и двойниковыми комплексами в монокристаллах YBa2Cu307x / Ю.А.Осипьян, Н.С. Афоникова, Т.К. Парсамян и др. // Письма ЖЭТФ.- 1988.- Т.47, N 10.- С.501-504.

238. Ю.А. Осипьян, Н.С. Афоникова, В.А. Бородин и др. // ФТТ.- 1989.- Т.31, N 1.- С.200-204.

239. Балюнис Л.Е., Фесенко O.E. Исследование двойников в антисегнетоэлектрике PbHf03 при помощи микроконо-скопов /Ростов.ун-т. Ростов н/Д, 1985.- 18 с.:ил.-Библиогр.:10 назв.-Деп.в ВИНИТИ 15.12.80,N 5293-80.

240. Wiesendanger Е. Domain structures in orthorhombic KNb03 and characterization of single domain crystals // Czech.J.Phys.B.- 1973.- Vol.23, N 1.- P.91-99.

241. Желнова О.А., Фесенко O.E. Сегнетоэластические свойства кристаллов ЫаЫЬОз//ФТТ.-1985.-Т.27,N 1.-С.8-12.

242. A study of ferroelectric domain patterns in ortho-rhombic KNb03 with optical microscopy / C. Jun, W. Wen-shan W., L. Qi, F. Duan // Cryst. Res. Technol.- 1988.- Vol.23, N 6.- P.747-754.

243. Ulinzheev A.V.,Fesenko E.G., Smotrakov V.G. Twinning in ferroelastic sodium tantalate crystals // Ferroelectrics.- 1990.- Vol.111, Pt В.- P.261-265.

244. Ба С.Т. Получение и исследование кристаллов твердых растворов цирконата-станната свинца:Дис.„.канд.физ.--мат.наук: 01.04.07.- Ростов н/Д, 1993.-178 е.: ил.

245. Whatmore R.W., Glazer A.M. Structural phase transitions in lead zirconate // J. Phys. C: Solid State Phys.- 1979.- Vol.12, N 8.- P.1505-1519.

246. Sawaguchi E. Lattice constants of PbZr03// J.Phys. Soc. Jap.- 1952.- Vol.7, N 1.- P.110-111.

247. Shirane G., Hoshino S. Crystal structure of the ferroelectric phase in PbZr03 containing Ba or Ti // Phys. Rev.- 1952.- Vol.86, N 2.- P.248.

248. Гагарина E.C., Цихоцкий E.C. Рентгенографическое исследование двойниковой структуры / Ростов.ун-т.-Ростов н/Д, 1985.- 48 с.:ил.- Библиогр.: 12 назв.-Деп. в ВИНИТИ 29.07.85, N 5537-85.

249. Балюнис J1.E. Фазовые переходы в кристаллах гафната свинца и гафната-титаната свинца :Автореф.дис.„.канд. физ.-мат.наук:01.04.07.- Ростов н/Д,1984.-20 е.: ил.

250. Kobayashi J., Sato Y., Nakamura Т. X-ray study of thermal expansion of ferroelectric Gd2(Mo04)3 // Phys.stat.sol. (a) .- 1972.-Vol.14, N 1.- P.259-264.

251. Акустические кристаллы: Справочник / А.А. Блиста-нов, B.C. Бондаренко, В.В. Чкалова и др.; под ред. М.П.Шаскольской.- М.: Наука, 1982.- 632 е.: ил.

252. Nakamura Т., Kondo Т., Kumada A. Observation of phase boundaries between ferro- and paraelectric phases in Gd2(Mo04)3 crystals // Sol. Stat. Comm.-1971.- Vol.9, N 4.- P.2265-2268.

253. Злбказов M.B., Тихомирова H.A. Взаимодействие зигзагообразной и плоской доменных границ в сегнето-электрике-сегнетоэластике Gd2(Mo04)3 в электрическом поле // Кристаллография.-1987.-Т.32,N 3.- С.788-791.

254. Dec J., Kwapulinski J. Crystallogeometry of phase transitions in PbZr03 single crystals // J. Phys.: Condens. Matter.- 1989.- Vol.1, N 22.- P.3389-3396.

255. Тополов В.Ю. и др. О зарождении новой фазы при ку-бическо-ромбоэдрическом фазовом переходе в перов-скитах / Тополов В.Ю., Турик А.В., Чернобабов А.И.; Ростов, ун-т.- Ростов н/Д, 1986.- 8 е.- Библиогр.: 15 назв.- Деп. в ВИНИТИ 10.12.86, N 8405-В86.

256. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Пер. с англ.- М. .-Наука, 1978.- 832 с.: ил.

257. Ye Z.-G., Schmid Н. Optical, dielectric and polarization studies of the electric field-induced phase transition in Pb (Mgi/3Nb2/3) 03 PMN. // Ferroelect-rics.- 1993.- Vol.145, NN 1-4.- P.83-108.

258. Ye Z.-G. Macrodomain structure related to the electric field-induced phase transition in Pb (Mgi/3Nb2/3) 03 // Ferroelectrics.- 1995.- Vol.172,NN 1-4.- P.19-30.

259. Structural study of a poled PbMgi/3Nb2/303 ceramic at low temperature / N. de Mathan, E. Husson, G. Calva-rin, A. Morell // Mater. Res. Bull.- 1991.- Vol.26, N 11.- P.1167-1172.

260. Lead magnoniobate crystal structure determination / A. Verbaere, Y. Piffard, Z.-G. Ye, E. Husson // Mater.Res.Bull.- 1992.- Vol.27, N 12.-P.1227-1234.

261. Michel K.H., Rowe J.M. Existence of an orientation-al glass state in (KCN) x (KBr) ix mixed crystals // Phys.Rev. В.- 1980.- Vol.22, N 3.- P.1417-1428.

262. Hochli U.T., Knorr K., Loidl A. Orientational glasses // Adv.Phys.- 1990.- Vol.39,N 5.-P.405-615.

263. Knorr K. Ferroelastic phase transitions of alkali halide alkali cyanide mixed crystals // Mater. Sci. Eng. A.- 1990.- Vol.127, N 2.- P.265-270.

264. Schmidt F., Gruber L., Knorr K. Effects of pressure and of thermal history on the structural phase transition of KCN // Z. Phys. В.- 1992.- Vol.87, N 1.-P.127-131.

265. Ortiz-Lopez J., Luty F. Optical studies of thermal cycling and hysteresis effects in elastic orderdisorder phase transformations. I. Pure alkali-metal cyanide crystals // Phys.Rev.В.- 1988.- Vol.37, N 10.- P.5452-5460.

266. Random-strain fields in (KC1) ix (KCN) x / E. Civera Garcia, K. Knorr, A. Loidl, S. Haussühl // Phys.Rev. В.- 1987.- Vol.36, N 16.- P.8517-8522.

267. Knorr K.,Loidl A. X-ray diffraction on (KBr) ix (KCN)x mixed crystals// Phys.Rev.В.- 1985.- Vol.31, N 8.-P.5387-5392.

268. Ortiz-Lopez J., Luty F. Optical studies of thermal cycling and hysteresis effects in elastic orderdisorder phase transformations. II. Cyanide-diluted and mixed alkali-metal cyanide crystals // Phys. Rev. В.- 1988.- Vol.37, N 10.- P.5461-5469.

269. Афоникова H.C., Боровиков B.3., Шмытько И.М. Строение межфазных границ и границ между доменами в KDP // ФТТ.- 1987.- Т.29, N 3.- С.813-817.

270. Структурные аспекты фазового перехода в кристаллах MASD/ Б.Ш.Багаутдинов, В.Ф. Глушков, В.К. Магатаев, И.М. Шмытько // ФТТ.- 1991.- Т.33, N 11.-С.3128-3136.

271. Malis T., Gleither H. On the structure of the ferro-electric-paraelectric transformation interface in barium titanate. I.Basic structure and characteristics// J.Appl.Phys.-1979.-Vol.50, N 7.- P.4920-4923.

272. Malis T., Gleither H. On the structure of the fer-roelectric-paraelectric transformation interface in barium titanate. II. Influence of domain boundaries // Ibid.- P.4924-4927.

273. Studies on the thermal behavior of Ba2YCu307-x by X-ray powder diffraction method / K.Yukino, T.Sato,

274. Shigeki et al. // Jap. J. Appl. Phys. Pt 2.1987.- Vol.26, N 5.- P. L869-L870.

275. A single crystal high temperature X-ray study of orthorhombic Ba2YCu3-x07-y superconductor / S. Sueno,

276. Nakai, F.P. Okamura, A. Ono // Ibid.-P.L842-L844.

277. Structural phase transition in YBa2Cu307-5: the role of dimensionality for high temperature superconductivity / I. K. Schuller, D.G. Hinks, M.A. Beno et al. // Sol. St. Comm.- 1987.- Vol.63, N 5.- P.385-388.

278. Особенности теплового расширения керамики YBa2Cu307s / А.И. Прохватилов, М.А. Стржемечный, А.П. Исакина и др. // ФНТ.- 1987.- Т.13, N 10.- С.1098-1101.

279. Twins and oriented domains in the orthorhombic superconductor YBa2Cu307§ / M. Hervieu, B. Domenges, C.Michel et al. // Phys. Rev. В.- 1987.- Vol.36,1. N 7.- P.3920-3922.

280. Twin structure and structure of twin boundaries in 1-2-3-07-x crystals / I. Shmyt'ko, V. Shekhtman, Yu. Ossipyan, N. Afonikova // Ferroelectrics.- 1989.-Vol.97, NN 1-4.- P.151-170.

281. The influence of oxygen variation on the crystal structure and phase composition of the superconductor YBa2Cu307-x / A. Manthiram, J.S. Swinnea, Z.T. Sui et al. // J. Am. Chem. Soc.- 1987.- Vol.109, N 22.- P.6667-6669.

282. Oxygen intercalation in the perovskite superconductor YBa2Cu306+x / W.R. McKinnon, M.L. Post, L.S. Selwyn et al. // Phys. Rev. B.- 1988.- Vol.38, N 10.- P.6543-6551.

283. Studies of oxygen-deficient Ba2YCu3075 and superconductivity of Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0 / R.J. Cava, B. Batlogg, S.A. Sunshine et al. // Physica C.-1988.- Vols.153-155, Pt 1.- P.560-565.

284. Effect of oxygen concentration on superconducting properties of Ba2YCu307-x / Y. Ishizawa, 0. Fu-kunga, H. Nozaki et al. // Physica B.- 1987.-Vol.148, NN 1-3.- P.315-317.

285. Electron diffraction study of the Pb2CoW06 phases / Ph. Sciau, K. Krusche, P.-A. Buffat, H. Schmid // Ferroelectrics.-1990.-Vol.107,NN 1-4.- P.235-240.

286. Kim H.-G., Lee B.-C., Choo W.K. Successive phase transitions in Pb2CoW06 // Ferroelectrics.- 1992.-Vol.125, NN 1-4.- P.233-238.

287. X-ray study of phase transitions of the elpasolite--like ordered perovskite Pb2CoW06'/ Ph.Sciau, G.Cal-varin, B.N. Sun, H. Schmid // Phys. stat. sol.(a).-1992.- Vol.129, N 1.- P.309-321.

288. Polarization optical, electric and neutron scattering studies of the perovskite Pb2CoW06 / W. Brixel, M.L. Werk, P. Fischer et al.// Jap. J. Appl. Phys.-1985.- Vol.24, Suppl.24-2.- P.242-244.

289. Rabe H., Schmid H. Complex ferroelastic domain patterns in Pb2CoW06 (= PCW) observed with the polariz-ed-light microscope // Ferroelectrics.- 1993.

290. Vol.141, NN 1-2.- P.49-54.

291. Robert G., Demartin M., Damjanovic D. Phase diagram for the 0 . 4Pb (Nii/3Nb2/3) O3-0. 6Pb (Zr, Ti) O3 solid solution in the vicinity of a morphotropic phase boundary// J.Am.Ceram.Soc.-1998.-Vol.81, N 3.-P.749-753.

292. Robert G., Damjanovic D., Setter N. Temperature dependence of piezoelectric properties for relaxor--ferroelectric solid solutions undergoing a rhombo-hedral to tetragonal phase transition // Ferro -electrics.- 1999.- Vol.224, NN 1-4.- P.97-104.

293. Ye Z.-G., Rivera J.-P., Schmid H. Electric field and stress-induced phase transition in Cr-Cl boracite // Ferroelectrics.-1991.-Vol.116,NN 1-4.-P.251-258.

294. Sawaguchi E. Ferroelectricity vs. antiferroelectri-city in solid solutions of PbZr03 and PbTi03 // J. Phys. Soc. Jap.- 1953.- Vol.8.- P.615-629.

295. Topolov V.Yu., Balyunis L.E., Turik A.V. On three-phase states in perovskite-type crystals // The Eighth Internat. Meet. Ferroelectricity. 8-13 August 1993. Program Summary and Abstracts Book.-Gaithersburg, MD, 1993.- P.446.

296. Еремкин В.В., Смотраков В.Г., Фесенко Е.Г. Фазовые переходы в системе твердых растворов цирконата- ти-таната свинца // ФТТ.- 1988.- Т.31, N 6.-С.156-162.

297. The morphotropic phase boundary in PZT ceramics prepared by spray drying of salt solutions and by the mixed oxide method / W. Wersing, W. Rossner, G. Eckstein, G. Tomandl // Silicat. Ind.- 1985.-Vol.50, NN 3-4.- P.41-46.

298. Yamamoto T. Ferroelectric properties of the PbZr03 PbTi03 system // Jap.J.Appl.Phys. Pt.l.- 1996.-Vol.35, N 9B.- P.5104-5108.

299. Electromechanical properties of relaxor ferroelectric lead magnesium niobate lead titanate ceramics / J.Zhao, Q.M.Zhang, N.Kim, T.Shrout // Jap.J.Appl. Phys. Pt.l.- 1995.- Vol.34, N 10.- P.5658-5663.

300. Бунина О.А., Захарченко И.Н., Емельянов C.M. Фазовые переходы в системе PbMgi/3Nb2/303 PbTi03 // Изв. РАН. Сер. физ.- 1993.- Т.57, N 3.- С.160-162.

301. Phase transitions in PbMgi/3Nb2/303 — PbTi03 system / 0. Bunina, I. Zakharchenko, S. Yemelyanov et al. // Ferroelectrics.-1994.- Vol.157,NN 1-4.- P.299-303.

302. Bah Souleymane Toubou, Smotrakov V.G., Fesenko O.E. Growth of PbZrixSnx03 single crystals and their phase T,x diagram// Ferroelectrics .-1991. -Vol. 124, NN 1-4.- P.79-83.

303. Получение и исследование кристаллов твердых растворов PbZr03 SrZr03 / Аль Сабаа Тарек, В.Г. Смотра-ков, А.Т. Козаков и др. // Изв. РАН. Сер. физ.-1993.- Т.57, N 3.- С.135-137.

304. Kang D.H., Lee Y.H., Yoon К.Н. Phase transition, dielectric and electrostrictive behaviors in (l-x)PYN xPMN // J.Mater.Res.-1998.-Vol.13,N 4.-P.984-989.

305. Smutny F., Albers J. Piezoelectric properties of Co-I boracite, Co3B70i3I // Phys. stat. sol.(b).-1972.- Vol.49, N 2.- P. K159 K161.

306. Albers J.,Sailer R.W.,Miiser H.E. Dielectric, elastic, and piezoelectric properties of Mg-Cl boracite // Phys.stat.sol.(a).-1976.- Vol.36,N 1.-P.18 9-195.

307. Schmid H., Tippmann H. Spontaneous birefringence in boracites measurements and applications // Ferroelectrics.- 1978.- Vol.20, NN 1-4.- P.21-36.

308. Brunskill I.H., Schmid H. Polarized light studies of ferromagnetic / ferroelectric / ferroelasticdomain patterns in NiCl and NiBr boracite // Fer-roelectrics.- 1981.- Vol.36, NN 1-4.- P.395-398.

309. Theory of low-temperature phases in boracites: Latent antiferromagnetism, weak ferromagnetism, and improper magnetostructural coupling / P. Toledano, H. Schmid, M. Clin, J.-P. Rivera // Phys. Rev. B.-1985.- Vol.32, N 9.- P.6006-6038.

310. Ye Z.-G., Rivera J.-P., Schmid H. A new tetragonal (4 2m) phase and related sequence in Cr-Cl boracite // Ferroelectrics.-1990.- Vol.106,NN 1-4.-P.87-92.

311. Ye Z.-G., Rivera J.-P., Schmid H. Antiferroelectric phase transition in chromium-chlorine boracite Cr3B7' 'Oi3Cl//Phase Transitions.-1991.-Vol.33,N 1.-P.43-52.

312. Воробь ев А.А., Воробьев Г.А. Электрический пробой и разрушение твердых диэлектриков.- М.: Высшая школа, 1966.- 224 с.: ил.

313. Воробьев Г.А., Несмелов И.С. Электрический пробой твердых диэлектриков // Изв. вузов СССР. Физика.-1979.- Т.22, N 1.- С.90-104.

314. Grinberg A., de Grinberg D.M.K. Electrically induced damage in NaCl // J. Appl. Phys.- 1974.- Vol.45,1. N 5.- P.2007-2012.

315. Ландау Л.Д., Лифшиц И.М. Теория упругости.-3-е изд.- М.: Наука, 1965.- 204 е.: ил.

316. Shin В.-C.f Kim H.-G. Grain-size dependence of electrically induced microcracking in BaTi03 ceramics //Ferroelectrics.-1989.-Vol.100,NN 1-4.- P.209-212.

317. Shin B.-C.,Kim H.-G. Dielectric breakdown and partial discharge in BaTi03 ceramic// Proc.3rd Internat. Conf. Conduct. Breakdown Solid Dielect., Trondheim, July 3-6, 1989.- New York, NY, 1989.- P.474-477.

318. Dickinson J.Т., Jensen L.C., Williams W.D. Fracto-emission from lead zirconate titanate // J. Am. Ceram. Soc.- 1985.- Vol.68, N 5.- P.235-240.

319. Kishimoto A., Koumoto K., Yanadiga H. Mechanical and dielectric failure of BaTi03 ceramics // J. Mater. Sci.- 1989.- Vol.24, N 2.- P.698-702.

320. Preparation and characterization of lead titanate and lead metaniobate piezoceramics for ultrasonic transducer design / R.H. Coursant, P. Eyraud,

321. H. Eyraud et al. // ISAF'86: Proc. 6th IEEE Internat. Symp. Applications of Ferroelectrics, Bethlehem,PA, 8-10 June, 1986.- New York, NY, 1986.- P.442-447.

322. Об анизотропии диэлектрических и пьезоэлектрических свойств титаната свинца / А.В. Турик, Е.Г. Фесенко, В.Г. Гавриляченко, Г.И. Хасабова // Кристаллография.- 1974.- Т.19, N 5.- С.1095-1097.

323. Богданов С.В., Вул Б.М., Тимонин A.M. О связи между диэлектрическими, пьезоэлектрическими и упругими свойствами поликристаллической керамики и монокристалла // Изв.АН СССР. Сер.физ.- 1957.- Т.21, N 3.1. C.374-378.

324. Свойства плотной химически чистой керамики PbTi03 / А.Д. Феронов, В.В. Кулешов, В.П. Дудкевич, Е.Г. Фе-сенко // ЖТФ.- 1980.- Т.50, N 3.- С.621-623.

325. Shirane G., Hoshino S., Suzuki К. X-ray study of the phase transition in lead titanate // Phys. Rev.- 1950.- Vol.80, N 6.- P.1105-1106.

326. Burns G., Scott B.A. Lattice modes in ferroelectric perovskites: PbTi03 // Phys. Rev. В.- 1973.- Vol.7, N 7.- P.3088-3101.

327. Remejka J.P., Glass A.M. The growth and ferroelectric properties of high resistivity single crystals of lead titanate // Mater. Res. Bull.-1970.-Vol.5, N 1.- P.37-46.

328. De Villers D.R., Schmid H.K. Piezoelectricity and microstructures of modified lead titanate ceramics // J.Mater.Sci.- 1990.- Vol.25, N 7.- P.3215-3220.

329. Piezoelectric anisotropy in the modified PbTi03 ceramics / N.Ichinose, Y.Fuse, Y.Yamada, R.Sato // Jap. J.Appl.Phys.- 1989.- Vol.28, Suppl.28-2.- P.87-90.

330. Temperature behavior of the complex piezoelectric d3i coefficient in modified lead titanate ceramics /

331. D.Damjanovic, T.R.Gururaja, S.J.Jang, L.E.Cross //

332. Кузьминов Ю.С. Ниобат и танталат лития материалы для нелинейной оптики,- М.: Наука, 1975.- 224 е.:ил.

333. Кузьминов Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптиче-ский кристалл ниобата лития.- М.: Наука, 1987.264 с.: ил.

334. Deshmukh К.G., Singh К. Domain structure in lithium niobate crystals // J. Phys. D: Appl. Phys.- 1972.-Vol.5, N 9.- P.1680-1685.

335. Levinstein H.J., Ballman A.A., Capio C.D. Domain structure and Curie temperature of single-crystal lithium tantalate // J. Appl. Phys.- 1966.- Vol.37, N 12.- P.4585-4586.

336. Smith R.T., Welsh F.S. Temperature dependence of the elastic, piezoelectric, and dielectric constants of lithium niobate // J. Appl. Phys.- 1971.-Vol. 42, N 6.- P.2219-2230.

337. Aleksandrovski A.L., Naumova I.I., Tarasenko V.V. Lithium niobate with laminar domains for frequency tripling of Nd:YAG laser radiation // Ferroelect-rics.- 1993.- Vol.141, NNl-2.- P.147-152.

338. Wang H., Wang M. The piezoelectric, pyroelectric, dielectric and elastic properties of single crystal LiNbo.1Tao.9O3 // J. Cryst. Growth.- 1986.- Vol.79, Pt 1, NN 1-3.- P.527-529.

339. Шмид Г. Двойникование и секториальный рост в кристаллах борацитов никеля, выращенных транспортными реакциями // Рост кристаллов.- T.VII.- М.: Наука, 1967.- С.32-65.

340. Crottaz О., Rivera J.-P., Schmid H. Piezoelectric effect and ferroelectric properties in Mn3B7Oi3I boracite // J. Korean Phys. Soc.- 1998.-Vol.32, Suppl.- P. S1261- S1264.

341. Gibiansky L.V., Torquato S. Link between the conductivity and elastic moduli of composite materials // Phys.Rev.Lett.-1993.-Vol.71, N 18.- P.2927-2930.

342. Nan С.-W., Clarce D.R. Effective properties of fer roelectric and/or ferromagnetic composites: a unified approach and its application // J. Am. Ceram. Soc.- 1997.- Vol.80, N 6.- P.1333-1340.

343. Nan C.-W. Theoretical approach to the coupled ther mal electrical - mechanical properties of inhomo geneous media // Phys. Rev. В.- 1994.- Vol.49,1. N 18.- P.12619-12624.

344. Hayward G., Bennett J. Assessing the influence of pillar aspect ratio on the behavior of 1-3 connecti vity composite transducers // IEEE Trans.Ultrason. Ferroelec.,a.Freq.Contr.-1996.-Vol.43,N1.-P.98-108

345. Zhang Q.M., Geng X. Dynamic modeling of piezocera-mic polymer composite // J. Appl. Phys.- 1994.-Vol.76, N 10.- P.6014-6016.

346. Haun M.J., Newnham R.E. An experimental and theore tical study of 1-3 and 1-3-0 piezoelectric PZT -polymer composites for hydrophone applications // Ferroelectrics.- 1986.- Vol.68, NN 1-4.- P.123-129

347. Smith W. Modeling 1-3 composite piezoelectrics: Hyd rostatic response//IEEE Trans.Ultrason.,Ferroelec. a. Freq. Contr.- 1993.- Vol.40, N 1.- P.41-49.

348. Gibiansky L.V., Torquato S. On the use of homogeni zation theory to optimally design piezocomposites for hydrophone applications // J. Mech. Phys. Solids.- 1997.- Vol.44, N 2.- P.233-245.

349. Gibiansky L.V., Torquato S. Optimal design of 1-3 composite piezoelectrics // Structural Optimization.- 1997.- Vol.13, N 1.- P.23-30.

350. Mendiola J., Jimenez B. Review of recent work on ferroelectric composite systems // Ferroelectrics. 1984.- Vol.53, NN 1-4.- P.159-166.

351. Куприенко А.А. Прогнозирование макроскопических свойств микронеоднородных материалов на основе сег нетозлектриков со структурой перовскита: Дисс. . канд. физ.-мат. наук: 01.04.07.- Ростов н/Д: 1988. 225 с.: ил.

352. Гетман И.П., Рябов А.П., Устинов Ю.А. О возможностях метода осреднения в задаче о распространении волн в электроупругом слое с периодической неоднородностью по толщине // Изв. АН СССР. Механика тверд, тела.- 1987.- N 3.- С.118-124.