Мандельштам-бриллоэновское рассеяние света в кристаллах с сегнетоэластическим-суперпротоновым фазовым переходом тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Лушников, Сергей Германович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1992 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Мандельштам-бриллоэновское рассеяние света в кристаллах с сегнетоэластическим-суперпротоновым фазовым переходом»
 
Автореферат диссертации на тему "Мандельштам-бриллоэновское рассеяние света в кристаллах с сегнетоэластическим-суперпротоновым фазовым переходом"

М Г; Я Я 2

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКШ ИНСТИТУТ им.А.Ф.ИОФФЕ ■

На правах рукописи

ЛУШНИКОВ Сергей Германович

УДК 637.г26.4

МАНДЕЛЬШТАМ -БР1ШПОЭНОВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕ?А В КРИСТАЛЛАХ С СЕГНЕТОЭЛАСТИЧЕСКИМ-СУПЕРПРОТОННЫМ ФАЗОВЫМ ПЕРЕХОДОМ

.<01.04.07 - физика твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург

1992

Работа выполнена в Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе Российской Академии наук.

Научный руководитель -

кандидат физико-математических наук, старший.научный.сотрудник СНИМИ И.Г.

Официальные оппоненты -

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник МАРКОВ Ю.Ь. ;

кандидат физико-математических наук КАРПОВ C.B.

Ведущая организация - Институт кристаллографии им.А.В.Шубникова

РАН, Москва.

• Защита состоится " 8 " октября 1992 г. в 10 час. на заседании специализированного совета К 003.23.02 при Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе по адресу: 194021, г.Санкт-Петербург, К-21, Политехническая ул.,'д.26.-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института им.А.Ф.Иоффе.РАН.

Автореферат разослан'ю А.^'______ 1992 т.

Ученый секретарь специализированного совета К 003.23.02

кандидат физ.-мат.наук с.И.Бахолдин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Исследование стуктуршх фазовых переходов (ФП) несомненно является одной из центральных проблем физики твердого тела. В последнее время значительное внимание уделяется изучению ФП в разупорядоченных кристаллах - новом физическом объекте и перспективных материалах для прикладных исследований. В области ФП, особенно это касается фазовых переходов второго роде, кристаллическая решетка неустойчивая,и это приводит к нелинейному поведению многих физических параметров. Связано это с 'возрастанием вблизи точек фазового перехода тепловых флуктуация некоторых физических' величин и, в первую очередь, флуктуации параметра порядка. В кристаллах, претерпевающих фазовые перехода, почти всегда в области перехода имеют место аномалии упругих свойств. Поэтому в течение последних двадцати лет в дополнение к существующим родственным методикам акустического резонанса и ультразвуковой спектроскопии для исследования ФП в твердом теле во вес большей степени стала применяться спектроскопия Мавдельштам-Бриллюэновского рассеяния света (МБР), которая дает информацию о длинноволновом участке акустических ветвей колебаний кристаллической решетки. Результата этих экспериментов, вместе с данными по комбинационному рассеянию света, неупругому рассеянию нейтронов и дифракции рентгеновских лучей,внесли заметный вклад в достигнутый к настоящему времени) прогресс в понимании как структурных, так и динамических аспектов Базовых перехо; в.

Характерным примером частично разупорядоченных кристаллов являются суперионные кристаллы. Фазовый переход в супериошов состоянио часто казываот плавлением проведшей подрешетки, поскольку подвижные ионы, передвигаясь в потенциальном рельефе, созданном атомами всей остальной решетки, образуют нечто подобное жидкости. Поэтому суперионные кристаллы сочетают в себе сьойсчиа твердых кристаллических тел,с одной стороны,ч свойства *>цдкости,с другой. Промодимост,'. таких соединений сравнима с проводимостью расплавов. Интерес к суперионкым криств-плам (СИК) ре-око возрос, в послед» время. Это объясняется тем, ь частности, что СИК могут служить хорошими модельными ос!ьектами для изучен/Ш влияния

разупорядочения на физические свойства кристаллов.

Сравнительно недавно было синтезировано новое семейство су-перионжх проводников с И с рощей формулой мендо и, где Ме - Сь, пь, мн а а - Бе, б! при понижении температуры УТИ соединения переходят из' суперионной параэластической фазы в низкопроводящую сегнетоэластическую >азу. Проводимость в них обусловлена • ориентацконним разупорядочзнием молекулярных комплексов А04, что обеспечивает транспорт протонов по кристаллу. При этом реализуется динамическая сетка водородных связей. Позднее , проводяадае фазы были найдены в другом родственном семействе кристаллов мейн(Ао^)2. Механизм проводимости одинаков для этих двух семейств с а . Кристаллы были синтезированы в Институте кристаллографии РАН из водного раствора.

Исследование упругих свойств суперионных кристаллов способствует выявлению характерных особенностей акустических явлений, связанных с разупорядочением в кристаллической решетке. Сочетание сегнетоэластичэского фазового перехода с изменением проводимости на три - четыре порядка в новых суперионшх соединениях с протонной проводимостью предоставляет исследователю возможность проследить за. динамикой кристаллической решетки' в условиях подтепенного разупорядочения (расплавления) одной из подреаеток и выделить явления, связанные с взаимодействием акустических мед с .диффузными возмущениями ионной подсистемы. Необходимо отметить также, что изучение упругих свойств •С^Зерионных кристаллов ' только начинается • и количество , опубликованных работ по этой тематике пока невелико.

Цель диссертационной работы. Кристаллы семейства МеНАО^ и М«3Н(А04ч- в низкопроводшцей фазе принадлежат к моноклинной сипгонии и скорость звука толькоодном направлении определяется одной упругой константой. Поэтому экспериментальное исследование акустических свойств кристаллов с сегнетоэластичоским суперпротикннм фазовым переходом (ССФГТ). методом Манд«льштам-Брил-лк-оновского рассеяния евгта, являюкееся целью настоящей работы, распадается на два этапа: I). Реиекке обратной задачи' крнсталлоакустики, т.е. определение упругих констант как в ■ моноклинной,так к в ^гЬрионной фазах по результатам измерений

скоростей акустические фононов в соединениях с ССФП; 2). Изучение аномалий упругих констант в окрестности сегнетоэластического -суперпроточного фазового перехода.

Основные положения, выносимые на защиту и их новизна.

Настоящая работа является первым исследованием акустических свойств . кристаллов с ССФП. Основные результаты сводятся к следующему-.

1. Определены зависимости скорости гиперзвука от направления распространения в моноклинной фазе кристаллов Сзоэео^ и рь3н<зео ^ а ) и рассчитаны компоненты упругого тензора. Выделены особые направления распространения акустических фононов в исследуемых сечениях фазовых скоростей.

2. В кристаллах яь^кБео ,) 2 впервые изучено температурное поведение оптической индикатрисы и величины двупреломления света. Получены значения кристаллооптических параметров (угол оптических осей, ориентация индикатрисы и т.д.) как для моноклинной, так и для тригональной фазы тпнзе.

3. В кристалле традБе исследовалась эволюция сечения характеристической поверхности фазовых скоростей квазипродольного акустического фонона при зменении температуры, выделены температурные зависимости упругих констант в широком температурном интервале.

4. На примере кристалла тинзе впервые наблюдался разворот , характеристической поверхности фазовых скоростей квазипродолыюй упругой волны щ . сегнетоэластическом фазовом переходе.

5. Проведенный в рамках теории Ландау анализ аномалий упругих констант при фазовом переходе в кристалле тянэр показал, что поведение скачка ДС^ и ДС^ не соответствует теории Гэндау и объясняется эффектом акустопротонного взаимодействия.

6. Впервые обнаружена значительная дисперсия акустических аномалий для квазипродольной упругой волны в области фазового перехода в тямБе, приводящая к модификации аномалии скорости на ультразвуковых частотах. Предложена интерпретация найденной дисперсии скорости.

Практическая ценность работы .

Полученные результаты представляют общий интерес как для динамической теории кристаллической решетки, так и для теории распространения упругих волн в анизотропных . средах. Действительно, наблюдаемая дисперсия акустических аномалий, влияние эффектов акустопротоняого взаимодействия на аномалии упругих констант в окрестности ССФП, а также кристаллоакустические исследования моноклинных фаз, рассматриваемых в работе соединений, дат' основание для дальнейших обобщений.

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в II печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и

обсуждались на XI , ' Всесоюзной конференции по физике сегнетоэлектриков (г .Черновцы, 1986 г.); Хш Всесоюзной конференции пг акустоэлектрокике и квантовой акустике (г.Черновцы, 1986 г.); Всесоюзной конференции "Оптика анизотропных сред" (г.Москва, 1987 г.); IV -ой Всесоюзной школе-семинаре по физике сегнетоэластиков (г.Днепропетровск, 1988 г.): V Всесоюзной школе-семинаре по физике сегнетоэластиков (г. Ужгород,1991 г.); 7 Международной конференции по сегнетоэлектричеству (г.Саарбрюккен, 1989 г.); 7 Европейской конференции по 'сегнетоэлектричестлу Ц'.Дижон, 1991 г.); 5-ом Советско-Польском симпозиуме по (Водородной св°зи (г.Черновцы, 1989 г.); на ежегодных рабочих совещаниях 01Ш "ФазоЕые переходы в суперионных кристаллах и протонных . стеклах' (г.Дубна, 1986-1992 г.); Московском ме*синститутском семинаре "Акустические методы исследования конденсированных сред и физическая акустика" (г.Москва,1991 г.)

В 1990 году работа "Оптическая спектроскопия высокого разрешения фазовых переходов в сегнетоэлектриках, сегнето&ластиках и родственных материалах", куда входили материалы-настоящей диссертации,зан^па призовое место в конкурсе работ молодых ученых, проводившимся Президиумом АН СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии; содержит 4 7 рисунков, две таблицы. Полный объем диссертации - страниц.. Список

цитируемой литературы насчитывает //1?> наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности проведенных в диссертационной работе исследований. В нем сформулирована цель работы, обоснован выбор объектов исследований, определены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, изложены защищаемые положения.

В первой главе диссертации приведены основные положения теорий МБР света в кубических кристаллах. Проседен анализ поведения скорости и затухания упругих волн при структурных сегнетоэластических фазовых переходах (в рамках теории Ландау). На классических примерах показаны .экспериментальные зависимости поведения скорости и затухания гиперзвука в окрестности собственных и несобственных сегнетоэластических. фазовых переходов. Обсуждается соответствие результатов экспериментов о теорией Ландау.

Рассмотрена теория рассеяния света в суперионных проводниках г Зз и указаны характерные особенности спектров МБР в этих , соединениях. Приведены классификация наиболее изученных суперионных про дников и результаты основных экспериментальных работ по МБР света' и ультразвуковым измерениям в суперионных кристаллах.

Во второй главе описаны экспериментальная установка,

использовавшаяся при экспериментах по МБГ света, а также общие вопросы методики проводившихся экспериментов.

При анализе рассеянного света применялся пьезосканируемый трехпроходной интерферометр Фабри-Перо. Высокое разрешение и хороший контраст интерферометра сделали возможным качественное и достаточно полное изучение акустических характеристик исследуемых образцов. Обсуждаются проблемы разрешения и контраст>

в

многопроходных интерферометров Фабри-Перо. Приводятся схемы для температурных измерений МБР света. Применение блока прецизионной регулировки температур (БПРТ-1; позволило стабилизировать измерения с точностью не хуже 0.2°.

В ходе исследований обрабатывалось большое количество информации, поэтому для повышения т чнссти экспериментов была создана система связи многоканального анализатора олб-1 с ЭВМ ДВК-4. Описание этой системы и ее программного обеспечения также дано в рассматриваемой главе.

Третья глава диссертации включает'в себя подробный анализ упругих свойств моноклинных'кристаллов, проведенный на примере КрИСТаЛЛа СьОБеО^.

В первом параграфе рассмотрен вид и свойства упругчзго тензора кристалла. моноклинной сингонии. Определены прямая и обратная задачи крис\алло&кустики. Для моноклинных кристаллов, принадлежащих к семейству суперпротонных проводников решение как прямой, так ' обратной задачи кристаллоакустики. ультразвуковыми методами затруднено вследствие как малых размеров образцов, так и низкой симметрии сегнетсэластической фазы. Действительно, скорость звука только в одном направлении определяется одной упругой константой (чрП ¡V, ~ ), во всех осталышх

направлениях скорость упругих волн является линейной комбинацией нескольких констант тензора упругости. Именно использование МБР сЪета позволило построить сечения характеристических поверхностей < фазовых скоростей для акустических фононов, распространяющихся в плоскости хг и ху (рисЛ, 2), что дало . возможность рассчитать компоненты упругого тензора. При этом использовалась следующая ориентаи"ч системы координат: у | сг, * и2 направлялись по осям оптической индикатрисы, лежащим ? плоскости

Решение обратной задачи кристаллоакустиьт позволило по имеющимся значениям скоростей упруг.:,, волн определить все 13 упругих констант моноклинного тенгора кристалла сърбсо^ . с этой цель» численными методами решитесь система уравнения (I): (А-Х)(П-Х)<С-Х)-гг(Г.-х)-Егсв х) г/<с х)>2тг и

• Рис Л. Вид сечения характеристической поверхности фазовых скоростей квазипродольной упругой волны' плоскостью Х2 для кристалла саозео^.

Рис.2. Вид сочеиий характеристических поверхностей (фазовых скоростей квазипоперечной (ota) и поперечной (та) упругой волны шюскостмо xz для кристалла. csoseo^.

(5 )

2 7 2

а "с. ,п с,. ii с!(г1|'„1- 2с1гп,п 11 х ОС. у 1> О г 1 Ь х и

2 2 2 13= с„ ,1) I ,'+ с, , Г1 I 2с, ,п и

обх 22 у '¡к г Ьь х г

' • 2 2 2 С"с1.Л ' сК,пу 4 с33па ,, 2сзЛ"г .

иМс'23+ сМ)пЯпу+ ^"У'у

2 2 2 Г:=С Г11 'I С , П • С-.Г1 > (С ,1 .., >11.

15 х . Н у 3\> у. .13 ^;; х

Г (е.,с. . )Г1 ,Г1 I (о,,1 п

14 С у к 12 6 6 х у »

где X = руа; е.. - константы упругого тензора; п , п , п -направляющие косинусы. Декартовы оси координат выбраны указанным выше способом.

Цо исследование аномалий упругих констант при фазовом переходе предполагает, что они определены единственным образом. Т.е. нужно найти такую ориентацию системы координат, что в ней существует только .12 ненулевых констант упругого тензора. При этом зафиксирована ось С2 I В принятой нами системе координат значение одной из констант С46 близко к нулю. Дополнительный анализ поля вектора смещения квазипродольной упругой волны, распространяющейся в базисной плоскости т, подтвердил правильность выбора ориентации. Хотелось бы отметить, что в выбранной системе координат ось) С?|у, а ось г является выделенным направлением как в плане кристаллоакустики (распространяется чисто продольная волна), так и кристаллографически, поскольку в тетрагональной суперионной фазе вдоль оси г реализуется осЪ четвертого порядка. Таким образом, определено значение упругих констант в , сегнетозластической фазе кристалла сзЬэео^ единственным образом. Эти расчеты проводились с помощью оптимизационной программы, в которой задача решалась градиентными методами с проверкой на локальны? экстремумы путем случайного поиска случайно заданных векторов. Результаты представлены в т.'-|бл. Температурные измерения в кристалле СьОБео^ метолом МБР не проводились, поскольку фазовый переход в указанном кристалле 1-го рода, в результате чего нарушалось оптическое качество. Но результаты последующих ультразвуковых исследований подтвердили данные наши

измерений. *

о • _

В четвертой главе ка призере кристалла пь3н(5ео ц> г тппс*.

исследовались аномалии скорости и затухания квааштродольного^ акустического фэнона при ССФЛ. Для расчетов по спектрам МБР необходимо знать величину показатзля преломления и его изменение при увеличении температуря. Такие данние в литературе отсутствовали , и поэтому были проведены исследования кристаллооптических характеристик тянзе.. Измерения величины двупреломления , угла между оптическими осями, ориентации оптической индикатрисы позволили установить, что ССФП в кристалле ТРНЭе- первого рода, близкий ко второму, поскольку в Тс упомянутые величины изменялись скачком (рис.3). Отметим необычайно большое значение угла разворота индикатрисы "31° при фазовом переходе. Ранее считалось сЭ , что кристалл испытывает переход второго рода. Возможно, такое противоречие ■ связано с обнаружением в узком температурном интервале вблизи Тс дополнительной фазы. Это предположение осношзается на первых сообщениях группы Шехтмана (ИФТТ, Черноголовка), где проводилось тщательное рентгеноструктурное исследование теплового расширения в кристалле шиБе.

тннэе в сегнетоэластической фазе при комнатной температуре имеет симметрию А2'/а и насчитывает 13 компонент тензора упругих констант. Поэтому, исследовани акустических свойств данного соединения необходимо начать с построения (по данным МБР) характеристических поверхностей фазовых скоростей упругих волн. Однако в кристалла тинзе удалось построить характеристическую, поверхность только для квазипродольного акустического фонона. Это связано со слабсЛ'интенсивностью поперечных фононов.

Воспользовавшись отработанной методикой, подробно описанной в третьей главе, удалось рассчитать ряд упругих констант тензора (табл.). Температурные измерения скорости гиперзвука н сочетании с рассчитанными значениями упругих констант позволшм восстановить эволюцию сечения характеристической поверхности фазовых скоростей квазипродольного акустического фонона в плоскости хг (рис.4). Хсрошо видно, что при повышении температуры до Тс сечения сохраняют подобие, ге меняя положение экстремумов. Но при Т > Тс положение- экстремумов сместилось относительно исхеднсро положения на "27°. т.е. в настоящем случае происходит разворот характеристической поверхности фазовых скоростей ква&цтродольнсЛ

го >10*

П„-П р

ж

V • .

■ п,-п'

• Тс

_1_ ••••••о

30

45

300

500

Т.К

300

500Т.К

Рис.3.Температурные зависимости величины двупреломления (а) и угла оптических осей (О) в кристалле иь3н<зео ^ г.

-Х/Ч

44

-4»

т.гос ;

•д \

ТМ7Л /

« I

$ i

4 <

»1

* I

и

//

^ию'с!

\5

3.25

Рис.4. Эволюция сечения характеристической поверхности квазипродольной упругой волны при . изменении температуры в

НО' ШБвС 1 _ .

•ц2 -0ц о оа 1,1 Угол 1р«Ъ)

упругой волны на 27°.

Для случая связи деформации и и параметра порядка ч вида ч2" аномалия скорости кв'гзипродольной упругой волны при несобственном сегнетоэластическом фазовом переходе (НССФП) выглядит как "скачок1 температурной зависимости вниз. Наши температурные измерения ' скорости квазипродольного акустического фонона показали, что в области НССФП в TRHSe существуют как нормальные "скачки1 скорости звука (ДС?2). так и "скачки' обратного знака (рис.5). Анализ аномалий упругих констант при Т=ТС в рамках теории Ландау, позволил выделить упругие константы Cjj, Cgg , поведение которых не описывается феноменологической моделью фазового перехода в TRHSe < см. уоавнения (1,3) в работес 4 ).

ЛСП = - (А^ 2\Ii)2/(2Pj+ 4irr ^ < т > ) , (2) AC33 А^ /( ."Vïj ' <.jrf>2(T)> , (3)

где Xj, Ag, А4; Pj, jr- коэффициенты в разложении термодинамического потенциала и <р- параметр порядка. Отметим, что подобные температурные зависимости Cjj в суперионных кристаллах наблюдались раньше для кристаллов рыг, Agi .и т.д. и связывались с акустоионным взаимодействием . Таким образом, можно утверждать, что.в настоящем случае аномалии ACjj и ДС^ также определяются акустоионным взаимодействием.

Анализу относительного изменения поведения скорости квазипродольных акустических фононов на высокой (20 бш ) и низкой (25 MHz ) частоте с ростом температуры посвящен последний параграф настоящей главы. Установлено, что, начиная с температуры •» 370 К, скорость на различных частотах ведет себя по-разному (рис.6): на -высоких - наблюдается линейная зависимость от температуры вплоть до Тс, в то время как на низких частотах, начиная с 370 К, отклонения от линейной зависимости скорости нарастают и достигают максимума в Тс.. Увеличение дисперсии скорости коррелирует с нарастанием проводимости в кристалле TRHSe. Из рис Л хорошо видно, что скачок скорости, определяемый инвариантом ч2" на высоких частотах, сильно модифицируется на низких, ультразвуковых частотах.

Затухание гиперзвука в области ССФП имеет ярко выраженный максимум, но в суперионной фазе величина затухания не порядок

V

•г.

Х7>

У9 ТО • 110 »>0

Рис.5. Температурные зависимости поведения упругих констант в кристалле КЪ^Н^еО^.

> <з

1

б

^ ч

к

УЗВ

о. с п 300 ^ОО ~

гис.о. Дисперсия скорости акустических фононов, распространяющихся циоль оси второго порядка (моноклинная фаза) в кристалле КЬзН(8в04)г . Данные по ультразвуковым измерениям взяты из работы [53.

Оолыне затухания в сегнетоэласгаческой фазе. Анализ наблюдаемой дисперсии акустических аномалий в окрестности Т^ показал, что подобную дисперсию нельзя описать с одним временем релаксации. Это связано с наличием, по крайней мере, двух релаксационных процессов: I) релаксацией параметра порядка сегнетоэластического фазового перехода с т0<* Ю-11 град» с ; " ) релаксацией "расплавленной" подрешетки кристалла. Тогда наблюдаемую картину можно качественно объяснить следующим образом: на высоких частотах акустический фонон не взаимодействует с проводящей подрешеткой и "чувствует'' только релаксацию сегнетоэластического параметра порядка, в то время как низкочастотные упругие колебания взаимодействуют с диффузными возбуждениями проводящей подсистемы с т<*10~ас . в рамках предложенной модели находит объяснение максимум затухания в области ССФП, определяемый механизмом Ландау-Халатникова.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследование кристаллооптических характеристик кристалла • рзь^ноео ^ г (двупреломления,'ориентации оптической индикатрисы и др.), а такжё изменения этих характеристик в широкой температурной области, позволили установить, что сегнетоэластический-суперпротонный фазовый переход в атом кристалле является переходом первого рода, близким ко второму.

2. С помощью исследования Мандельштам - Бриллюэновского рассеяния света построены сечения характеристических поверхностей фазовых скоростей упругих колебаний плоскостями хг .и ху для МОНОКЛИННЫХ фаз кристаллов СзОЭеО^ и ИЬ3Н(5е0 ^ г.

3. Из характеристических поверхностей фазовых скоростей рассчитаны компоненты тензора упругости моноклинных фаз в кристаллах съОБео^ и рьэн(5ро Определены- упругие свойства этих кристаллов в моноклинной Фазе, выделены особые направления распространения акустических фононов и их связь с кристаллографическими особенностями структуры образцов.

4. На основе температурных измерений скорости гиперзвука в кристалле яь3ноеа ^ г определена температурная эволюция формы сечения характеристической поверхности фазовых скоростей

квазипродольных акустических фононов и установлен факт разворота этой характеристической поверхности при фазовом переходе на 27°.

5. Установлено, что аномальное поведение упругих констант Сп и Cgg при сегнето9ласт1/^еском фазовом переходе не можот быть описано в рамках теории Ландау. Предполагается, что эти особенности связаны с акустоионным (вкустопротонным) взаимодействием;

6. Для кристаллов Rb3iuseo4>2 выявлена значительная дисперсия скорости квазипродольного акустического фонона в широтам температурном интервале, определяемая термоактивированными релаксационными процессами, связанными с "расплавлением" проводящей подрешетки.

7. Установлено, что акустоионное взаимодействие проявляется также в затухании гиперзвуковых акустических фононов, в результате чего величина затухания в суперионной фазе на порядок больше, чем в сегнетоаластической.

8. Предложена модель, описывающая дисперсионные эффекты в акустических аномалиях в области НСОФП. В ней рассматриваются вклады в наблюдаемую картину по крайней мере двух релаксационных процессов со своими временами релаксации: 1) релаксация оегнетоэластического параметра порядка с xQ ~ КГ*1 град- с ; Ü) релаксация диффузных возбуждений проводящих ионов с т*Ю"8с.

Цитируемая литература

I.Baranov A.I.. Fedosyuk R.M.,Shagina U.K..Shuvalov L.A. Structurel phase transitions to the state with anomalously high-ionic conductivity in s ото ferroelectric and . rroélastio crystals of the bisulfate group. //Ferroeiectrics Letter, 1984, V.2. P.25-28.

2.5арановА.И., Макарова И.П., Мурадян Л.А., Трегубченко A.B. Шувалов Л.А., Симонов В.И. Фазовые переходи и протонная проводимость в кристаллах Rb3mseo4> 2 .// Кри<?т«л~ Логргфия, 1967 Т.32. В.З. С.682-694.

З.НиЬоткш В.A. and Martin R.M. Fluctuations and light scattering in superionic conductors. // Phys.Rev.B, 197.6, V.13. N.fc. P.1498-1501.

4.Plakida N.M., Salejda W. The improper ferroelastic phase

transition in superionic RbgHISeO^)^ crystals.//

phys. stat. sol. (b). 1988. V.148. N.2, P.(.73-481.

5.Щепетильников Б.В., Баранов А.И., Шувалов Л.А.. Щагина Н.М Взаимодействие упругих волн с протонной подсистемой в кристалле Rb3H<seofc>2.// OTT. 1990. Т.32, n.IO. С.2885-2893.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Смоленский Г.А'., Синий И.Г., Прохорова С.Д., Лушников С.Г. Определение упругих модулей моноклинного кристалла методом Мандельштам-Бриллюэновского рассеяния// Тезисы докладов xiii Все сошной конференции по акусто-электронике й квантовой акустике. Киев. 1986. 4.2.С.103.

2. Синий И.Г., Лушников С.Г. Исследовгние упругих свойств сегнетоэластика csDSeo^ методом. Мандельштам-Бриллюэновского рассеяния света // Тезисы докладов xi Всесоюзной конференции по физике сегнетоэлектриков. Киев. 1986. ч.1. С.222.

3. Лушников С.Г., Прохорова" С.Д., Синий И.Г., Смоленский Г.А. Упругие свойства кристалла CsDSeO^ в моноклинной фазе // ФГТ. 1987. Т.29; В.2. С.496 - 503.

4. Лушников С.Г., Прохорова С.Д., Шувалов Л.А., Щагина Н.М. Аномальное поведение оптической индикатрисы в супер-ионнике Rb3H(seo4)2 при фазовых переходах//

Оптика анизотропных сред, под ред.Гречушникова Б.Н. М.:МФТИ. 1987. С.93 - 95.

5. Лушников С.Г., Прохорова С.Д., Щагина H.H. Аномалии скорости гиперзвуковых волн при сегнетоэластическом фазовом переходе в* протонных суперионных кристаллах // Тезисы 4-ой Всесоюзной школы-семинара по физике сегнетоэластиков Днепропетровск, 1988. С.107 - 108.

6. Лушников С.Г., Прохорова С.К., Шувалов Л.А., Щагина Н.М. Аномалии скорости гиперзвуковых волн при фазовом переходе в кристалле Rb3H<Seoc>2 между протонной сугерионной и сег-нетоэластической фазой // Изв.АН СССР. Сер.физ. 1989. Т.53. N 7. С.1312 - 1315.

7. Lushnikov S.G., Siny I.G. Acoustical anomalies at the euperionic-ferroelastic phase transition in Rb^H(SeO^I^ // Abstracts 7 International meeting on ferroelectricity Saarbrucken (FRG), 1989. P.271.

'8. Lushnikov S.G.« Siny I.G.' Acoustical anomalies at the superionic-ferroelastic phase transition in RbjHtSeO^jj // Ferroelectrics. 1990. V.106. P.1073 - 1078.

9. Lushnikov S;G., Shuvalov L.A. Study by Brillouin scattering the ferroelastic-superionic phase transition // Abstracts 7 European meeting on ferroeleotricity Dijon (France), 1991. P.201.

10.Lushnikov S.O., Shuvalov L.A. Brillouin scattering and dispersion of the sound velosity in Rb^HlSeO^)^ M Ferroelectrics. 1991. V.124. P.409 - 414.

л.Лушников С.Г., Шувалов JI.А. Дисперсионные эффекты при сегнетозластическом-суперионном фазовом переходе // Тезисы 5 Всесоюзной школи-семинара по физике сегнето-эластиков. Ужгород. 1991. С.131.

Таблица. Результаты расчета упругих констант

кристалл СзРЭеО; Т - 273 К

°13 ю10дин/см2 1о1Один/см2 С» Ю^дин/см2

сп С22 С33 С15 °46 28,79 ± 0,05 30,72 ± 0,06 30,65 1 0,06 5,66 ±0,05 0 С44 С55 С66 С2Б 6,64 ± 0,06 8,62 ± 0,07 6,64 ± 0,06 -5,45 ± 0,05 С12 С13 С23 С35 15,74 ± 0,05 13,76 ± 0,05 20,43 ± 0,06 1,18 * 0,04

КРИСТаЛЛ ИЬдН( беО^ ) д

Моноклинная фаза, т « 273 к Тригональная фаза,Т = 480 К

°13 ю^дин/см2 си ю^дин/см2 С13 ю^дин/см2

сзз С55 43,5 ± 0,2 45,4 ± 0,2 8,6 1 0,3 С13 С15 С35 32 ± 0,6 -Г,4 ±0,3 -1,2 ±0,3 сп сзз С44 С13 С14 40,64 1 0,09 36,92 ♦ 0,04 8.1 ±0,5 31,5 ± 0,6 -3,7 1 0,4