Особенности диэлектрических и механических свойств сегнетоэлектриков-сегнетоэластиков с магнитным упорядочением тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

СКРИПЧЕНКО Екатерина Анатольевна

ОСОБЕННОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ-СЕГНЕТОЭЛАСТИКОВ С МАГНИТНЫМ УПОРЯДОЧЕНИЕМ

Специальность 01 04 07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

003 160ВВ2

Воронеж — 2007

003160662

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор физико-математических

наук, профессор Иванов Олег Николаевич

Официальные оппоненты доктор физико-математических

наук, профессор

Белушкин Александр Владиславович Объединенный институт ядерных исследований, г Дубна,

кандидат физико-математических наук Цоцорин Андрей Николаевич ФГУП «НИИ электронной техники», г Воронеж

Ведущая организация Петербургский Институт Ядерной Физики

им Б П Константинова РАН

Защита состоится "30" октября 2007 г в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212 037 06 Воронежского государственного технического университета по адресу 394026, г Воронеж, Московский просп, 14

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного технического университета

Автореферат разослан "28" сентября 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета ^ Горлов М И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современной физике конденсированного состояния важное место занимают исследования взаимодействия различных подсистем твердого тела друг с другом Примерами объектов таких исследований являются сверхпроводники-сегнетоэластики, сегнетоэлектрики-полупроводники и так далее В последнее время резко возрос интерес к материалам, демонстрирующим одновременное существование электрического и магнитного упорядочения - сегнетомагнетикам Связь между электрической и магнитной подсистемами (магнитоэлектрический эффект) дает возможность управлять магнитными свойствами сегнетомагнетиков электрическим полем и, наоборот, изменять их электрические свойства в магнитном поле, что делает сегнетомагнетики привлекательными объектами исследования для фундаментальной физики конденсированного состояния и перспективными материалами для различных практических применений

Несмотря на достаточно большое число экспериментальных и теоретических исследований сегнетомагнетиков, многие важные вопросы еще не решены (например, не установлены закономерности влияния структурного разупорядо-чения на фазовые переходы в магнитной подсистеме) Также отсутствует однозначная интерпретация некоторых экспериментальных результатов исследования физических свойств сегнетомагнетиков, полученных разными авторами (идентификация диэлектрических аномалий при магнитных фазовых переходах)

Можно утверждать, что актуальной задачей является изучение и анализ структурно-чувствительных диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетиков как при сегнетоэлектрическом, так и при магнитном фазовых переходах, так как именно вблизи переходов многие физические свойства твердых тел меняются экстремально, что позволяет увеличить информативность научного исследования

Тематика данной диссертации соответствует "Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований", утвержденному Президиумом РАН (раздел ! 2 - "Физика конденсированного состояния вещества") Выполненная работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре физики твердого тела Воронежского государственного технического университета по плану госбюджетной темы НИР № ГБ 04 23 "Синтез и физические свойства современных материалов твердотельной электроники", а также по грантам РФФИ № 01-02-16097, № 04-02-16418, № 05-02-96408, № 06-0296310, №07-02-00228, Минобразования РФ №202 03 02 038 №УР01 01 016

Цель работы Основной целью настоящей работы являлось установление и изучение закономерностей поведения диэлектрических, упругих и неупругих свойств сегнетомагнетика РЬКе, 20-< и твердых растворов сегнетомагнит-ной системы (PbFe2.3W1.5O?)/ г(РЬТЮ?), с концентрациями л = 0, 0 2 и 0,3 при сегнеюэлектрическом и магнитном фазовых переходах

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи

1 Синтезировать керамические сегнетомагнетики РЬРе^з^Ь) 20, и твердые растворы системы (РЬРе2/^1/зОз)/.1-(РЬТЮз)1 с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3 и провести комплексное исследование их структуры и физических свойств с помощью методов диэлектрической и механической спектроскопии и метода дифракции нейтронов для выявления закономерностей поведения диэлектрических, упругих и неупругих свойств, обусловленных сегнетоэлектрическим и магнитным упорядочениями

2 Установить закономерности поведения физических свойств синтезированных сегнетомагнетиков лри магнитных фазовых переходах

3 Исследовать влияние внешнего электрического поля на упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика РЬРе^МЬм/гО;, в области сегнетоэлектриче-ского (сегнетоэластического) фазового перехода

4 Установить особенности поведения диэлектрических и механических свойств твердых растворов (РЬР е2/3\У,/303)г (РЬТ Ю3 )л с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3 при последовательном уменьшении степени размытия сегнетоэлек-трического фазового перехода, проанализировать особенности диэлектрических свойств при размытом фазовом переходе в рамках модели флуктуации состава

5 Определить особенности изменения кристаллической структуры твердых растворов (РЬРе2/з^,1/з0з)/_х-(РЬТ10з)д: в области морфотропной фазовой границы, разделяющей релаксорное состояние и тетрагональную фазу

Объект исследований В качестве объектов исследования были выбраны сегнетомагнетик РЬРе>,/2МЬ|/2Оз и твердые растворы (РЬРе2/3\\,'|/3Оз); (РЬТЮз)* с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3 Выбранные соединения являются типичными представителями семейства сегнетомагнетиков и могут рассматриваться как модельные системы для изучения основных закономерностей физических свойств, связанных с одновременным существованием в твердых телах электрического и магнитного упорядочения Кроме того, необходимо отметить и следующие обстоятельства

- выбранные соединения отличаются последовательностью сегнетоэлек-трического и магнитного фазовых переходов РЬРе|/2КЬ[ л03 при охлаждении сначала претерпевает сегнетоэлектрический фазовый переход, а антиферромагнитное упорядочение происходит уже в сегнетоэлектрической фазе В РЬРе2л\У|>зОз антиферромагнитный фазовый переход имеет место в параэлек-трической фазе, и при понижении температуры реализуется релаксорное состояние,

- формирование твердых растворов системы РЬРе23\\'|зОз (релаксор)-РЬТЮз (классический сегнетоэлектрик) разных составов позволяет регулировать степень размытия фазового перехода (релаксорные свойства).

- соединение РЬРе[ 21\Ь|/2Оз является не только сегнетоэлектриком но и несобственным сегнетоэластиком Твердые растворы системы (РЬРе2 ,0,), (-(РЬТЮ?^ могут проявлять релаксорные свойства не только как сегнетоэлектрики, но и как сегнетоэластики Следовательно, РЬРе, :1МЬ| 2Оз и система (РЬРе2 з05)/-1-(РЬТ10^)1 также являются сегнетоэластиками с ма1 нитным упорядочением

Научная новизна. Основные результаты экспериментальных исследований сегнетомагнетика РЬРе^МЬ^лОз и твердых растворов сегнетомагнитной системы (РЬРе2/з\У изОзЭ/.^РЬТЮз)* с концентрациями х = О, 0,2 и 0,3 получены автором впервые и заключаются в следующем

1 Установлено, что переход в антиферромагнитную фазу в сегнетомагне-тике РЬРе^МЬугОз сопровождается уменьшением упругой податливости, обусловленным магнитоупругим взаимодействием

2 Установлены закономерности влияния внешнего постоянного электрического поля на упругие и неупругие свойства РЬРе^ТЯЬшОз в сегнетоэлек-трической (сегнетоэластической) фазе Показано, что влияние электрического поля связано с уменьшением вклада доменного механизма в упругую податливость и внутреннее трение в электрическом поле, превышающем коэрцитивное

3 Получены данные о поведении низкочастотных упругих и неупругих свойств твердых растворов (РЬРег/зУЛ/зОзЗ/.л-СРЬТЮз),. с концентрациями х =0, 0,2 и 0,3 Установлен вид температурных зависимостей внутреннего трения и модуля упругости при переходе в релаксорное состояние и в низкотемпературную сегнетоэлектрическую фазу

4 С помощью исследования упругого рассеяния нейтронов в твердых растворах (РЬРе2/з\У)/з0з)/^-(РЬТ10з)1- с концентрациями х = 0,2 и 0,3 определены температуры структурного фазового перехода из кубической в тетрагональную фазу и температурные зависимости параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональное™

Практическая значимость. Установленные в результате выполнения работы физические закономерности углубляют представления о структурных и магнитных фазовых переходах в кристаллах с дипольным и магнитным упорядочением, позволяют определить влияние фазового перехода в магнитной подсистеме на диэлектрические и механические свойства этого класса кристаллов

Полученные экспериментальные результаты могут быть востребованы в научных лабораториях, занимающихся проблемами ферромагнетизма и сегне-тоэлектричества

Данные по изучению диэлектрических и упругих свойств сегнетомагнети-ков могут быть использованы при разработке датчиков, основанных на магнитоэлектрическом эффекте

Отдельные результаты исследований могут найти применение при разработке учебных курсов по дисциплинам «Физическое материаловедение» и «Физика полярных диэлектриков» для студентов, обучающихся по направлению «Техническая физика»

Основные положения, выносимые на защиту

1 Экспериментальное обнаружение изменений упругой податливости и внутреннего трения в сегнетомагнетике РЬРе^ЫЬь^Оз в окрестности температуры Нееля, обусловленное магнитоупругим взаимодействием

2 Закономерности влияния внешнего постоянного электрического поля на низкочастотные упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика РЬРе| 2МЬ|

в окрестности сегнетоэлектрического (сегнетоэластического) фазового перехода

3 Совокупность доказательств, свидетельствующих о подавлении релак-сорных свойств твердых растворов (РЬРе2л Vv^Oj)/., - (PbTi03)l с концентрациями х = О, 0,2 и 0,3 при увеличении содержания титаната свинца

4 Экспериментальное определение температурных зависимостей параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональное™ для твердых растворов (PbFe2/3 W |,зО-з)/._,-(PbTi03)j с концентрациями * = 0,2 и 0,3

Апробация работы. Отдельные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на 13 Международных, Всероссийских и других научных конференциях V Научной молодежной школе «Микро- и наносистемная техника (материалы, технологии, структуры и приборы)» (Санкт-Петербург, 2002), V Международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 2003), NATO Advanced Research Workshop on the Disordered Ferroelectrics, (Ukraine, Kiev, 2003), X European Meeting on Ferroelectricity (UK, Cambridge, 2003), IV International Seminar on Ferroelastics Physics (Russia, Voronezh, 2003), X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Москва, 2004), 44-ой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов и студентов ВГТУ, секции «Физика твердого тела» (Воронеж 2004), И Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» (Белгород, 2004), XXI International Conference Relaxation Phenomena in Solids (Russia, Voronezh, 2004), VIII Russia/Cis/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (Japan, Tsukuba, 2006), International Scientific-Practical Conference Structural Relaxation m Solids (Ukraine, Vinnitsa, 2006), VIII European Conference on the Applications of Polar Dielectrics (France, Metz 2006), V International Seminar on Ferroelastic Physics (Russia, Voronezh, 2006)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит [1-19] - приготовление образцов, [1-19] - подготовка к эксперименту, [1-19] - получение экспериментальных данных, [1-18] - анализ экспериментальных данных, [1-19] — обсуждение полученных результатов и подготовка работ к печати

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы из 133 наименований Основная часть работы изложена на 153 страницах, содержит 55 рисунков и 1 таблицу

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель и поставлены задачи исследования определены объекты исследований, показана научная новизна полученных результатов, их практическая и научная значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы, публикациях, структуре и объеме диссертации

В первой главе сделан краткий литературный обзор по теме диссертации В первом разделе приводится классификация сегнетомагнетиков по структурным признакам Во втором разделе на основе термодинамического подхода проанализированы особенности основных физических свойств сегнетомагнетиков Приведены некоторые экспериментальные результаты наблюдения магнитоэлектрического эффекта, рассмотрена его природа и возможные механизмы возникновения В третьем разделе дано описание структуры и основных физических свойств сегнетомагнетика РЬРе^К'ЬшОз В четвертом разделе рассмотрена структура и основные физические свойства твердых растворов сегнето-магнитной системы (РЬРе2/3 ^' |/3О3), (РЬ'Г 103)

Во второй главе изложены вопросы методики проведения эксперимента, оценки погрешностей измерений, а также приготовления и аттестации образцов Дано краткое описание установки для изучения диэлектрических свойств и установки для комплексных исследований низкочастотных механических свойств твердых тел, разработанной в лаборатории сегнетоэлектриков Воронежского государственного технического университета, а также приведены краткие сведения о нейтронном порошковом дифрактометре высокого разрешения

В третьей главе приведены результаты исследования диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетика РЬРе^МЬузОз в окрестности сегнетоэлектрического (температура Кюри Тс ~ 377 К) и антиферромагнитного (температура Нееля Т,у ~ 160 К) фазовых переходов(рис 1)

Установлено, что фазовый переход в антиферромагнитную фазу сопровождается возрастанием модуля упругости и уменьшением диэлектрической проницаемости с понижением температуры, так что на кривых 0(7) и £(71 существуют изломы вблизи температуры Нееля (рис 1)

Учет фоновых изменений упругой податливости Л и диэлектрической проницаемости Рмс I дю ,ектрические (а) и механические (б) свойс!-£ позволил определить «маг- 8а сегнегомагнетика РЫ е, ;() в об 1асти сегнею-НИТНЫе» вклады В диэлектри- злскгрическою и антиферроматишого фазовых переходов Г, - сегнегоэ 1ек[рическчй |емпераг\ра Кюри Л, ческую проницаемость Ас и . лнтиферромагнитная |ем1КЧмтра На .я

упругую податливость ДЛ

(рис 2) Видно, что сразу ниже температуры Нееля величины Де и А,5 возрастают с понижением температуры по закону, близкому к линейному Кроме того, как на зависимости tgS(T}, так и на зависимости О'1 (Т) несколько ниже Таг обнаружены широкие максимумы, причем как форма этих максимумов, так и их температурное положение 120 К) оказались очень близкими

Аномалия е при температуре Тц, является характерной для сегнетомагнетиков и

может быть обусловлена магнитозлектриче- „ _ _

г Рис 2 Температурные зависимости Де и

СКИМ эффектом Согласно литературным в окрестности температуры Нееля данным, термодинамический потенциал для сегнетомагнетика РЬБешМ^дОз можно записать в виде

ф=ф0 +СР2 -РЕ+с1М2 -МНл-^М2, (1)

где Р - поляризация, М - магнитный момент элементарной ячейки антиферромагнитной подрешетки, а, а , Д ¡3 и у - коэффициенты

Используя этот потенциал, можно учесть магнитоэлектрическое взаимодействие и получить выражение для изменения е ниже температуры Нееля в виде

Дггос уМ1 (2)

Для объяснения аномалии на температурной зависимости 5 необходимо в термодинамическом потенциале (1) дополнительно учесть магнитоупругое взаимодействие Это позволяет получить выражение для изменения 5' ниже температуры Нееля в виде

ДЯосЯМ2 (3)

Выражения (2) и (3) показывают, что действительно в сегнетомагнетиках в окрестности антиферромагнитного фазового перехода должны существовать изломы на температурной зависимости диэлектрической проницаемости и на температурной зависимости упругой податливости

Уменьшение г при переходе в магнитно-упорядоченную фазу можно объяснить стабилизацией электрических диполей, обусловливающих появление сегнетоэлектрических свойств связанных с ионами Ре1" Уменьшение материала в антиферромагнитной фазе также можно объяснить как дополнительную стабилизацию кристаллической решетки через антиферромагнитное взаимодействие

Ле ЛЧ 10 ГПа '

400

200 -' *--, .- о

0

100 150 200

/ К

Дополнительным подтверждением стабилизации электрических диполей, связанных с ионами Ре3+ в антиферромагнитной фазе, являются результаты изучения температурной зависимости е при приложении постоянного электрического поля величиной 2350 В/см Было обнаружено, что заметное влияние электрического поля на диэлектрическую проницаемость РЬРе|/2ТЧЬ1/2Оз наблюдается лишь выше температуры Нееля, в то время как ниже 7д- оно практически отсутствует

Критическое увеличение времени релаксации в системе спиновых магнитных моментов ионов Ре3+ по мере приближения к температуре Нееля приводит при выполнении условия сот= I (со — измерительная частота) к появлению пика в ан-тиферромагнигной фазе (в наших экспериментах пик внутреннего трения наблюдался при температуре ~ 120 К), температурное положение которого определяется выражением

7; - г..

2 ка'

(4)

где Ттах - температура максимума пика внутреннего трения, к - кинетический коэффициент, а - коэффициент, характеризующий скорость изменения термодинамического коэффициента а в разложении термодинамического потенциала с температурой при температуре магнитного упорядочения, п> - измерительная частота

Сегнетоэлектрический фазовый переход в РЬРешТМЬшОз сопровождается появ- г, уст а лением широкого и мощного максимума на температурной зависимости в при температуре Кюри и ступенчатым изменением кривой С(Т) (рис 1) Подобное поведение упругости характерно для несобственного сегнетоэластического фазового перехода Этот факт подтверждается также практически линейной температурной зависимостью спонтанной деформации ниже температуры Кюри, обнаруженной в эксперименте и характерной именно для несобственного сегнетоэластического фазового перехода(рис 3)

Необходимо отметить, что как диэлектрические (/£<5), так и механические потери (О') возрастают при переходе в сегнетоэлектрическую фазу, что может быть связано с динамикой доменных границ, формирующихся в низкосимметричной фазе и взаимодействующих с дефектами кристаллической решетки

Анализ диэлектрических свойств РЬРв] ;>Т^Ь| 20-1, выполненный в рамках термодинамического описания собственных сегнетоэлектрических фазовых переходов, показал что в исследованном соединении сегнетоэлектрический фа-

Рис 3 Температурная зависимость спонтанной деформации РЬРе^ЫЬ^О при сегнетолектрическом (сегнетоэла-стическом) фазовом переходе

зовый переход является размытым (рис 4, а) Область размытия определялась как та температурная область, где не выполняется линейный закон Кюри-Вейсса

В сегнетоэлектриках с размытым фазовым переходом в непосредственной близости от температуры максимума е, в случае, если локальные температуры Кюри распределены по нормальному закону, зависимость йТ) подчиняется не линейному, а квадратичному закону Кюри-Вейсса

= А +

(Т-Тс/ В

(5)

К .1 —, 7

\»1 1 / . л /.

\ ГПК т/ -

\ Г2 /

т

■ (6)

•

Рис 4 Проверка выполнимости линейного и квадратичного (вставка) законов Кюри-Вейсса (а) и изменение модуля упругости С (б) в области размытого сегнетоэлек-трического фазового перехода

где А и В - константы, Тс — температура максимума диэлектрической проницаемости

Этот закон выполняется в некотором интервале температур (вставка к рис 4, а) Степень размытия фазового перехода а, определенная в рамках модели Смо-ленского-Исупова, составила « 23 К Эта

модель адекватно описывает наблюдаемое в эксперименте размытие фазового перехода, т к найденные с ее помощью значения размеров полярных нанооб-ластей (и 6,3 нм) хорошо согласуются с размерами областей Кенцига, известными из литературы (~ 10 нм)

При размытом сегнетоэлектрическом (сегнетоэластическом) фазовом переходе в РЬРешМЬ^Оз было обнаружено и исследовано влияние внешнего электрического поля на поведение модуля упругости, измеренного в режиме свободно затухающих колебаний, и статической упругой податливости 5 (рис 5)

Влияние электрического поля на упругое поведение РЬРе^МЬ^Оз в окрестности температуры 7} объясняется наличием доменной структуры, формирующейся в сегнетоэлектрической (сегнетоэластической) фазе Проанализировать изменение упругих свойств под действием постоянного электрического поля можно с помощью выражения, которое демонстрирует связь между изменением упругой податливости (ЛЛ'), возникающей при смещении доменных границ, и числом самих доменных границ (ДО

«о

(6)

где / - размер образца, вдоль которого смещается доменная граница под действием механических напряжений, - ширина домена, С модуль упругости бездоменного образца

/ 0 В/см

2 100 В/см

3 200 В/см

с 8 \\ V -/-задВ/см "

2 7 \ \ \А

-о 4 \

6

5 -,(а)

20 (б)

б

= " 1 5 о 4\ \

3 1 о ^ / 3/ \\

о

^ 05 " / / V

ьо /У 2

00

■ | > >

360 7 К

Внешнее электрическое поле, превышающее коэрцитивное, может приводить к переполяризации РЬРе^МЬьоОь тогда число доменных границ будет уменьшаться и, следовательно, будет уменьшаться доменный вклад в упругую податливость В сегнетоэлектриче-ской фазе вдали от Т( подвижность доменной структуры уменьшается (растет коэрцитивное электрическое поле), значит, влияние электрического поля на упругость будет наиболее значительно вблизи Тс (когда внешнее поле больше коэрцитивного поля), при охлаждении вглубь сегнетоэлектрической фазы это влияние будет уменьшаться (и полностью исчезать, когда коэрцитивное поле превысит прикладываемое внешнее поле), и в параэлектрической бездоменной фазе электрическое поле не будет влиять на упругость При увеличении напряженности постоянного электрического поля влияние поля будет проявляться на более широком температурном интервале в сегнетоэлектрической

фазе, так как большее поле будет превышать коэрцитивное поле РЬГе^КЪ^Оз на большем температурном интервале (рис 5)

В четвертой главе представлены результаты исследования диэлектрических и механических свойств твердых растворов (РЬРегя'^/зОз)/ х-(РЬТЮэ)^ с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3

Зависимости е(Т) (/" = ] МГц) для твердых растворов (РЬРегп'У/шОз)^-(РЬТЮ3)Д с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3 (рис 6) характеризуются наличием максимума е для всех трех составов, причем температура максимума Т„, смещается в высокотемпературную область при последовательном увеличении содержания РЬТЮ3 {Т„, = 193, 289 и 344 К для х = 0, 0,2 и 0,3 соответственно), а высота максимума немонотонно изменяется в зависимости от л, достигая наивысшего значения для твердого раствора с л = 0,2 Этот твердый раствор соответствует морфотропной фазовой границе между кубической и тетрагональной структурами

Экстремальное поведение е в окрестности Т„, сопровождается аномальным изменением модуля упругости, измеренного на частоте /"*« 10 Гц, для всех изученных составов На кривой С (Т) для твердых растворов с х - 0,2 и 0,3 (в отличие от чистого РЬРе: для которого характерно ступенчатое изменение температурной зависимости модуля упругости) наблюдаются минимумы Из

Рис 5 Температурные зависимости 5 (а) и ЯЕИ)>3(£) (б) для РЬРе,/2№1п03 при различных значениях электрического поля 1 -0 В/см, 2-100 В/см, 3-200 В/см, 4-350 В/см

температурной зависимости приведенного (С* = (С(Г) - С„„„)/С„ю> - Отт) модуля упругости (рис 7) видно, что с увеличением содержания РЬТЮ3 аномалии на кривых С*(7) смещаются в область более высоких температур, что находится в согласии с поведением диэлектрической проницаемости (рис 6)

Твердые растворы с концентрациями х = 0,2 и 0,3 как и PbFe2/зWl/зOз проявляют релаксорные свойства, о чем свидетельствует сильная дисперсия диэлектрической проницаемости

У*"!' У -

1-и л л %

Рис 6 Температурные зависимости £ твердых растворов (РЬРегд^пСН); ^(РЬТЮз), и зависимость Т„ от концентрации РЫ1О1 (вставка)

200 300 400

Г к

Рис 7 Температурные зависимости О' твердых растворов (РЬРе2л\^1лОз); .-(РЬТЮз), и зависимость Т„,„ от концентрации РЬТЮз (вставка)

Однако по мере постепенного возрастания содержания РЬТЮз в твердых растворах наблюдается тенденция к подавлению дисперсии е Наблюдаемая тенденция к уменьшению дисперсии е, свидетельствующая о подавлении ре-лаксорных свойств, согласуется с результатами исследования кристаллической структуры объектов исследования с помощью дифракции нейтронов

Из анализа температурных зависимостей е для исследованных составов были определены значения постоянных Кюри-Вейсса для пара- и сегнетоэлек-трических фаз, области и степени размытия фазовых переходов (см таблицу) Уменьшение а в твердых растворах при увеличении содержания компонента х находится в согласии с нейтрон-дифракционными результатами, которые подтверждают возникновение в твердых растворах с концентрациями х = 0,2 и 0,3 тетрагональных искажений структуры при низких температурах, те в таких твердых растворах, в отличие от чистого РЬРе2/з\\/1,з03, имеет место структурный фазовый переход из высокотемпературной кубической в низкотемпературную тетрагональную фазу

Скачкообразное изменение упругих свойств и пик внутреннего трения были обнаружены в окрестности антиферромагнитного фазового перехода (температура Нееля 7\ - 340 К) в РЬРе2/3\\',/зОз Если в РЬРе, ЛМЬ^Оз при температуре Нееля был обнаружен излом на температурной зависимости модуля упр> гости,

Сравнительная характерней! ика диэлектрических свойств твердых растворов (РЬРе2/з1А'|лОз)/_,-(РЬТ1О0;г с концентрациями х = 0, 0,2 и 0,3

Параметр х=0 *=0,2 л-=0,3

Температура максимума на зависимости е(ПТт, К 193 289 344

Максимальное значение диэлектрической проницаемости е„,аг 2216 3791 1908

Значение постоянной Кюри-Вейсса для па-раэлектрической фазы с*и, К. 0,70 105 0,92 105 0,95 105

Значение постоянной Кюри-Вейсса для сегнетоэлекгрической фазы , К 1,03 105 0,84 10' 0,72 105

Температурный интервал невыполнения линейного закона Кюри-Вейсса АТ, К 73 57 36

Значение постоянной в квадратичном законе Кюри-Вейсса В, К2 10,12 106 8,17 106 5,76 106

Степень размытия фазового перехода, а, К 48 33 40

Объем полярной нанообласти, м3 2,0 10"25 4,4 10"25 3,0 10"25

соответствующий возрастанию модуля упругости РЬРе1^Ь1/20з в антиферромагнитной фазе, то в РЬРег/з^^шОз переход в антиферромагнитную фазу сопровождается резким уменьшением модуля упругости, т е имеет место упругое смягчение Отличие в поведении упругих свойств PbFe2/зW]/зOз и РЬГе^МЬ^Оз при антиферромагнитном фазовом переходе может быть связано с тем, что в первом соединении антиферромагнетизм возникает в неполярной фазе, а во втором случае антиферромагнитное упорядочение имеет место в сегнетоэлек-трически упорядоченной фазе, причем магнитная и электрическая подсистема могут взаимодействовать друг с другом

В пятой главе представлены результаты нейтрон-дифракционных исследований кристаллической структуры твердых растворов (РЬРе2/3 ¡/3О3) /_г-(РЬТ10з )д с концентрациями х = 0, 0,2, 0,3 В ходе анализа температурной эволюции структуры РЬРе2/з\У1вОз, изученной при различных температурах в диапазоне 90-400 К, было установлено, что во всем проанализированном интервале температур РЬРег/з1^ 3От имеет простую кубическую структуру (пространственная группа симметрии РтЗт) Возможных ромбоэдрических искажений (в пределах инструментального разрешения) обнаружено не было

\гсп X)

Рис 8 1емперат\рная эволюция чпрмих пиков (311) и (222) для состава 0 8РЬГе;/ (1 -О 2РЬ ПО

К 02-

Г*-

и

160 200 240 280 320 Г К

360 400 440

Рис 9 Температурная зависимость усредненной интенсивности упругих пиков тетрагональной фазы (200)4002), (220)4202) и (311)4113) для состава

0,7РЬИе2/ XV,

0,-0 ЗРЬТЮ,

Помимо ядерных пиков, соответствующих кубической кристаллической структуре РЬРе^У^зОз, при низких температурах были обнаружены сверхструктурные магнитные пики (1/2 1/2 1/2) и (1/2 1/2 3/2), связанные с возникающим в РЬРе2/з\У|/зОз ниже температуры Нееля Т\ = 340 К антиферромагнитным упорядочением

Для твердых растворов 0,8РЬРе2/з\УшОз-0,2РЬТЮз и

0,7РЬРе2/з\УшОз-0,ЗРЬТЮз эксперименты были выполнены в интервале температур 140-395 К

Высокотемпературные фазы для твердых растворов О^РЬРезд^УшОз-О.гРЬТЮз и

0,7РЬРе2/3\УюОз-0,ЗРЬТ10з, как и РЬРег/з'У^/зОз, имеют кубическую симметрию (пространственная группа РтЗт) Описать же полученные дифрактограммы для низкотемпературных фаз оказывается возможным, только предполагая, что в низкотемпературной фазе сосуществуют высокотемпературная кубическая фаза и появляющаяся при низких температурах тетрагональная (пространственная группа Р4тт) фаза На рис 8 представлено расщепление отражений (200) при понижении температуры. При самых низких температурах, используемых в эксперименте, общий объем кубической фазы не превышает 20 %

Таким образом, результаты нейтрон-дифракционных исследований показали, что при понижении температуры в твердых растворах ОЗРЬРездМ^зОгОДРЬТЮз и 0,7РЬРе2^1(3Оз-0,ЗРЬТ10, происходит структурный фазовый переход из высокотемпературной ку-бичесьой фазы в низкотемпературную тетрагональную фазу, причем при низких температурах имеет место сосуществование

кубической и тетрагональной фаз

160 200 240 280

.60 180 200 220 240 260 230 / к

Рис !0 Тс\шера1\рные йвисимосш парамсфов ячейки (а) и параметра гсграюнальносги (си/ - I) (б).ыя состава 0 8РМс:/ О -0 2РЫЮ

На основе анализа температурной зависимости интегральной интенсивности расщепленных пиков (200)4002), (220)-(202) и (311 КПЗ), были определены температуры структурных фазовых переходов (рис 9) Для твердого раствора 0,8РЬРе2/1\х>/|/з03-0,2РЬТ10з температура фазового перехода была оценена как 265 (±3) К, а для состава 0,7РЬРе2Л\У|/303-0,ЗРЬТЮ3 - 293 (±3) К

Из результатов профильного анализа были определены температурные зависимости параметров элементарной ячейки в низкотемпературной и высокотемпературной фазах для обоих составов (для О^РЬРе^зХ^шОз-ОДРЬТЮз, например, рис 10, а) и соответствующие параметры тетрагональности (с!а - 1) (рис 10, б для 0,8РЬРе2/з\У1/з03-0,2РЬТ103) Оцененный из температурной зависимости параметров тетрагональности верхний предел скачка спонтанной деформации при структурном фазовом переходе из высокотемпературной кубической в низкотемпературную тетрагональную фазу (для состава с х = 0,2 этот скачок равен 5 10~3, а для состава с х = 0,3 - 8 10~3) позволил определить объем критического зародыша, необходимый для перехода из кубической в тетрагональную фазу, который оказался равным и 3 10"23 м3 для твердого раствора сх = 0,2 и яз 2,2 10"23 м3 для состава с х = 0,3 Эти оценки оказались больше (примерно на два порядка), чем оценки размера полярных нанообластей (ответственных за релаксорные свойства), сделанные из данных диэлектрических измерений на основе модели Смоленского-Исупова

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Установлено, что фазовый переход в антиферромагнитную фазу в сег-нетомагнетике РЬРеш^Ь^Оз сопровождается уменьшением упругой податливости, обусловленным магнитоупругим эффектом

2 Исследованы закономерности влияния внешнего электрического поля на упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика РЬРе^МЬшОз в области собственного сегнетоэлектрического (несобственного сегнетоэластического) фазового перехода Установлено, что электрическое поле приводит к уменьшению упругой податливости и внутреннего трения в сегнетоэлектрической фазе Наиболее сильно влияние поля проявляется вблизи температуры Кюри При напряженности поля 350 В/см температурный интервал его влияния на механические свойства составляет ~ 100 К Влияние электрического поля свидетельствует об уменьшении вклада доменного механизма в упругую податливость и внутреннее трение

3 Получены экспериментальные данные о поведении низкочастотных упругих и неупругих свойств твердых растворов (РЬРезо^^/зОз)/ ^(РЬТЮзК с концентрациями х =0, 0 2 и 0,3 Установлен вид температурных зависимостей внутреннего трения и модуля упругости при переходе в релаксорное состояние и в низкотемпературную сегнетоэлектрическую фазу минимумы на температурных зависимостях модуля сдвига и максимумы на температурных зависимостях внутреннего трения, температуры этих аномалий смещаются в высокотемпературную область при увеличении содержания титаната свинца в твердом растворе Сравнение температурного поведения механических и диэлектриче-

ских характеристик подтверждает релаксорную природу изменений физических свойств изученных твердых растворов Для соединения PbFe2,3 W1/3O3 также установлен вид температурных зависимостей упругих и неупругих свойств при фазовом переходе в антиферромагнитное состояние скачкообразное уменьшение упругости и пик внутреннего трения в антиферромагнитной фазе

4 Методом упругого рассеяния нейтронов установлено, что твердые растворы (PbFe2/3W1/303)/ ,-(PbTi03)j с концентрациями х = 0,2 и 0,3 в низкотемпературной области испытывают антиферромагнитное упорядочение

5 На основании результатов нейтрон-дифракционных экспериментов определены температурные зависимости параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональности для твердых растворов (PbFe2/3Wi/303)/.J-(PbTi03)j с концентрациями х = 0,2 и 0,3 На основании этих данных сделаны оценки скачков спонтанной деформации при фазовом переходе из кубической в тетрагональную фазу 5 10~3 для твердого раствора с концентрацией х = 0,2 и 8 103 для твердого раствора с концентрацией х = 0,3

6 На основе анализа температурной зависимости интегральной интенсивности пиков (200)-(002), (220)-(202) и (311)-(113) упругого рассеяния нейтронов определены температуры структурного фазового перехода из кубической в тетрагональную фазу для твердых растворов (PbFe2/3 W ¡/зОз^ЧРЬТЮз)^ с концентрацией х = 0,2 и 0,3, которые составили 265 (±3) К и 292 (±3) К соответственно

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1 Иванов О H , Скрипченко Е А , Пряхина M Э Низкочастотные акустические и диэлектрические свойства сегнетомагнетиков PbFei/2Nbi/203 и PbFe2/3W1/303//Изв РАН Сер физ 2005 Т69 №8 С 1186-1190

2 Особенности диэлектрических, упругих и неупругих свойств сегнето-магнетика PbFe^NbmOj при антиферромагнитном фазовом переходе/ О H Иванов, Е А Скрипченко, И П Раевский, С П Кубрин // Изв РАН Сер физ 2007 Т 71 № 10 С 1428-1430

Статьи и материалы конференций

3 Ivanov О N , Skriptchenko, Е А , Pryakhina M Е Low-frequency elastic and anelastic properties of the ceramic PbFe^Nbi/jOi ferroelectric-ferroelastic with magnetic ordering // Ferroelectrics 2004 V 307 P 181-186

4 Ivanov О N , Skriptchenko E A , Pryakhina M E Elastic and anelastic properties of the ceramics PbFei/?Nb| 2Oî anomalies near Te and TN /' Ferroelectrics 2004 V 298 P 145-151

5 Иванов О H , Скрипченко E A , Пряхина M Э Исследование размытого фазового перехода в сегнетоэлектрической керамике PbFei iNb^O-s // Микро-и наносистемная техника (материалы технологии, структуры и приборы) тез докл V науч молодежной шк С-Пб , 2002 С 44

6 Иванов ОН Скрипченко ЕА, Пряхина МЭ Влияние постоянного электрического поля на упругие свойства керамики РЬГе^МЬ^О^ в области сегнетоэлектрического фазового перехода // Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов тез докл V междунар конф Воронеж, 2003 С 73

7 Ivanov О N , Skriptchenko Е А , Pryakhma М Ed Elastic and anelastic properties of the ceramics PbFe|/2Nb1/203 anomalies near Tc and TN // NATO Advanced Research Workshop on the Disordered Ferroelectncs abstracts Ukraine, Kiev, 2003 P 72

8 lvanov О N , Skriptchenko E A , Pryakhma M E Low-frequency elastic and anelastic properties of the ceramic PbFei/2Nbi/203 ferroelectric-ferroeiastic with magnetic ordering // X European Meeting on Ferroelectncity abstracts UK, Cambridge, 2003 P 158

9 Ivanov О N , Sknptchenko E A Pryakhma M E Electric field effect on elasticity of ceramics PbFej/2NbI/203 at diffused phase transition // IV International Seminar on Ferroelastics Physics abstracts Russia, Voronezh, 2003 P 63

10 Ivanov О N , Sknptchenko E A , Pryakhma M E Anomalies of elastic and anelastic properties of ceramics PbFe2/3W]/303 at ferroelectric and antiferromagnetic phase transitions // IV International Seminar on Ferroelastics Physics abstracts Russia, Voronezh, 2003 P 64

11 Иванов О H , Скрипченко Е А , Пряхина М Э. Особенности физических свойств сегнетоэлектриков с магнитным упорядочением // X Всеросс научи конф студентов-физиков и молодых ученых тез докл М, 2004 Т 1 С 248-249

12 Иванов О Н , Скрипченко Е А , Пряхина М Э Исследование фазовых переходов в сегнетоэлектриках с магнитным упорядочением // 44-ая науч -техн конф профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов и студентов, секция «Физика твердого тела» тез докл Воронеж, 2004 С 6

13 Иванов ОН , Скрипченко Е А Получение и свойства керамического сегнетомагнетика PbFe^W^Oi // II междунар студенческий форум «Образование, наука, производство» тез докл Белгород, 2004 ТЗ С 160

14 Иванов О Н , Скрипченко Е А , Пряхина М Э Диэлектрическая и механическая спектроскопия сегнетомагнетиков со структурой перовскита I1 XXI междунар конф «Релаксационные явления в твердых телах» тез докл Воронеж, 2004 С 94

15 Ivanov О , Sknptchenko Е , Chumakov A Dielectric and elastic properties of (PFW)os - (PT)02 ferroelectromagnet // VIII Russia/ClS/Baltic/Japan Symposium on Feiroelectricity abstracts Japan, Tsukuba, 2006 P 136

16 Ivanov О N , Sknptchenko E A , Chumakov A P Mechanical and dielectric properties of the PFW-PT system // International Scientific-Practical Confetence Structural Relaxation in Solids materials of conference Ukraine Vinnitsa. 2006 P 184

17 Ivanov ON Skriptchenko E A Dielectric and mechanical spectroscopy of feiroelectromagnets // VHl Euiopean Conference on the Applications of Polar Di-electucs abstiact France Metz, 2006 P 263

IB ivanov ON , Skriptchenko E A Dielectric, elastic and anelastic properties of ferroelectromagnet PbFe0 sNb0 5O3 at the antiferromagnetic phase transition I1 V International Seminar on Ferroelastic Physics abstracts Russia, Voronezh, 2006 P 70

19 Correlation between dielectric and mechanical behaviors in the relaxor ferroelectric system PFW-PT / ON Ivanov, E A Skriptchenko, A A Naberezhnov, O P Smirnov // V International Seminar on Ferroelastic Physics abstracts Russia, Voronezh, 2006 P 112

Подписано в печать 26 09 2007 Формат 60x84/16 Бумага для множительных аплапатов Уел печ л 1,0 Тираж 90 экз Заказ № ЧтР, ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет" 394026 Воронеж, Московский пр , 14

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

СЕГНЕТОМАГНЕТИКОВ (обзор)

1.1. Классификация сегнетомагнетиков

1.2. Особенности физических свойств сегнетомагнетиков

1.2.1. Термодинамика сегнетомагнетиков

1.2.2. Экспериментальное наблюдение магнитоэлектрического эффекта

1.3. Структура и основные физические свойства сегнетомагнетика РЬГе^Мэ^Оз

1.4. Структура и основные физические свойства системы (PbFe2/3W1/303)y-,-(PbTi03),

1.5. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Обоснование выбора объектов и экспериментальных методов исследования

2.2. Приготовление образцов

2.2.1. Приготовление и аттестация керамических образцов PbFei/2Nbi/

2.2.2. Приготовление и аттестация керамических образцов системы (PbFe2/3W1/303)/.,-(PbTi03),

2.3. Метод исследования низкочастотного внутреннего трения и модуля сдвига

2.4. Расчет внутреннего трения, модуля сдвига и погрешностей измерений

2.5. Метод исследования диэлектрических свойств

2.6. Метод дифракции нейтронов

ГЛАВА 3. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА СЕГНЕТОМАГНЕТИКА PbFe1/2Nb1/

3.1. Диэлектрические и механические свойства сегнетомагнетика PbFej/2Nbi/203 в окрестности сегнетоэлектрического и антиферромагнитного фазовых переходов

3.2. Особенности диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетика PbFei/2Nbi/203 в окрестности температуры Нееля

3.3. Особенности диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетика PbFei/2Nb(/203 при сегнетоэлектрическом (сегнетоэластическом) фазовом переходе

3.4. Влияние внешнего электрического поля на механические свойства сегнетомагнетика PbFe)/2Nbi/

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ

PbFe2/3W1/303)/.r(PbTi03),

4.1. Особенности диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетика РЬРе2/3\¥]/зОз в окрестности сегнетоэлектрического и антиферромагнитного фазовых переходов

4.2. Размытие сегнетоэлектрического (сегнетоэластического) фазового перехода в системе (PbFe2/3Wi/303)/^-(PbTi03^

ГЛАВА 5. НЕЙТРОН-ДИФРАКЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

СИСТЕМЫ (PbFe2/3W1/303)/.r(PbTi03^

5.1. Общий анализ дифрактограмм

5.2. Структурный фазовый переход и параметр тетрагональное™ в твердых растворах (РЬРе2/3\УшОз)о,8-(РЬТЮз)о,2 и (PbFe2/3W1/303)o,7-(PbTi03)o)

Актуальность темы. В современной физике конденсированного состояния важное место занимают исследования взаимодействия различных подсистем твердого тела друг с другом. Примерами объектов таких исследований являются сверхпроводники-сегнетоэластики, сегнетоэлектрики-полупроводники и так далее. В последнее время резко возрос интерес к материалам, демонстрирующим одновременное существование электрического и магнитного упорядочения - сегнетомагнетикам. Связь между электрической и магнитной подсистемами (магнитоэлектрический эффект) дает возможность управлять магнитными свойствами сегнетомагнетиков электрическим полем и, наоборот, изменять их электрические свойства в магнитном поле, что делает сегнетомагнетики привлекательными объектами исследования для фундаментальной физики конденсированного состояния и перспективными материалами для различных практических применений.

Несмотря на достаточно большое число экспериментальных и теоретических исследований сегнетомагнетиков, многие важные вопросы еще не решены (например, не установлены закономерности влияния структурного разупорядочения на фазовые переходы в магнитной подсистеме). Также отсутствует однозначная интерпретация некоторых экспериментальных результатов исследования физических свойств сегнетомагнетиков, полученных разными авторами (идентификация диэлектрических аномалий при магнитных фазовых переходах).

Можно утверждать, что актуальной задачей является изучение и анализ структурно-чувствительных диэлектрических и механических свойств сегнетомагнетиков как при сегнетоэлектрическом, так и при магнитном фазовых переходах, так как именно вблизи переходов многие физические свойства твердых тел меняются экстремально, что позволяет увеличить информативность научного исследования.

Тематика данной диссертации соответствует "Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований", утвержденному Президиумом РАН (раздел 1.2 - "Физика конденсированного состояния вещества"). Выполненная работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре физики твердого тела Воронежского государственного технического университета по плану госбюджетной темы НИР № ГБ 04.23 "Синтез и физические свойства современных материалов твердотельной электроники", а также по грантам РФФИ № 01-02-16097, № 04-02-16418, № 05-02-96408, № 06-02-96310, № 07-02-00228, Минобразования РФ № 202.03.02.038, № УР.01.01.016.

Цель работы. Основной целью настоящей работы являлось установление и изучение закономерностей поведения диэлектрических, упругих и неупругих свойств сегнетомагнетика PbFe^Nbi^Cb и твердых растворов сегне-томагнитной системы (PbFe2/3Wi/303)y.jr-(PbTi03)x с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3 при сегнетоэлектрическом и магнитном фазовых переходах.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи:

1. Синтезировать керамические сегнетомагнетики PbFe^Nbi^C^ и твердые растворы системы (PbFe2/3Wi/303)/^-(PbTi03)^ с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3 и провести комплексное исследование их структуры и физических свойств с помощью методов диэлектрической и механической спектроскопии и метода дифракции нейтронов для выявления закономерностей поведения диэлектрических, упругих и неупругих свойств, обусловленных сегнетоэлек-трическим и магнитным упорядочениями.

2. Установить закономерности поведения физических свойств синтезированных сегнетомагнетиков при магнитных фазовых переходах.

3. Исследовать влияние внешнего электрического поля на упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика PbFe^Nb^Cb в области сегнетоэлек-трического (сегнетоэластического) фазового перехода.

4. Установить особенности поведения диэлектрических и механических свойств твердых растворов (РЬРег^шОз^.^РЬТЮз).* с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3 при последовательном уменьшении степени размытия сегнето-электрического фазового перехода; проанализировать особенности диэлектрических свойств при размытом фазовом переходе в рамках модели флуктуации состава.

5. Определить особенности изменения кристаллической структуры твердых растворов (РЬРе2/з\\^|/зОз)/.;(-(РЬТЮз)х в области морфотропной фазовой границы, разделяющей релаксорное состояние и тетрагональную фазу.

Объект исследований. В качестве объектов исследования были выбраны сегнетомагнетик PbFei/2Nbi/203 и твердые растворы (PbFe2/3Wi/303)/.x-(PbTi03)x с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3. Выбранные соединения являются типичными представителями семейства сегнетомагнети-ков и могут рассматриваться как модельные системы для изучения основных закономерностей физических свойств, связанных с одновременным существованием в твердых телах электрического и магнитного упорядочения. Кроме того, необходимо отметить и следующие обстоятельства:

- выбранные соединения отличаются последовательностью сегнетоэлек-трического и магнитного фазовых переходов: РЬБе^МЬ^Оз при охлаждении сначала претерпевает сегнетоэлектрический фазовый переход, а антиферромагнитное упорядочение происходит уже в сегнетоэлектрической фазе. В PbFe2/3Wi/303 антиферромагнитный фазовый переход имеет место в пара-электрической фазе, и при понижении температуры реализуется релаксорное состояние;

- формирование твердых растворов системы PbFe2/3Wi/303 (релаксор)-РЬТЮз (классический сегнетоэлектрик) разных составов позволяет регулировать степень размытия фазового перехода (релаксорные свойства);

- соединение PbFe^Nbi^Os является не только сегнетоэлектриком, но и несобственным сегнетоэластиком. Твердые растворы системы

PbFe2/3W1/3O3)/^-(РЬТЮз)^ могут проявлять релаксорные свойства не только как сегнетоэлектрики, но и как сегнетоэластики. Следовательно, PbFeJ/2Nbi/203 и система (РЬРег^шОз^.^РЬТЮз)* также являются сегне-тоэластиками с магнитным упорядочением.

Научная новизна. Основные результаты экспериментальных исследований сегнетомагнетика PbFej^Nbi^Cb и твердых растворов сегнетомаг-нитной системы (РЬРег^шОзЭ/.^РЬТЮз)* с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3 получены автором впервые и заключаются в следующем:

1. Установлено, что переход в антиферромагнитную фазу в сегнетомаг-нетике PbFej^Nbj^Oj сопровождается уменьшением упругой податливости, обусловленным магнитоупругим взаимодействием.

2. Установлены закономерности влияния внешнего постоянного электрического поля на упругие и неупругие свойства PbFe^Nbi^Cb в сегнето-электрической (сегнетоэластической) фазе. Показано, что влияние электрического поля связано с уменьшением вклада доменного механизма в упругую податливость и внутреннее трение в электрическом поле, превышающем коэрцитивное.

3. Получены данные о поведении низкочастотных упругих и неупругих свойств твердых растворов (РЬРе2/з\¥1/зОз)/.л-(РЬТЮз);с с концентрациями х =0; 0,2 и 0,3. Установлен вид температурных зависимостей внутреннего трения и модуля упругости при переходе в релаксорное состояние и в низкотемпературную сегнетоэлектрическую фазу.

4. С помощью исследования упругого рассеяния нейтронов в твердых растворах (PbFe2/3Wi/303)/^-(PbTi03)^ с концентрациями х = 0,2 и 0,3 определены температуры структурного фазового перехода из кубической в тетрагональную фазу и температурные зависимости параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональное™.

Практическая значимость. Установленные в результате выполнения работы физические закономерности углубляют представления о структурных и магнитных фазовых переходах в кристаллах с дипольным и магнитным упорядочением, позволяют определить влияние фазового перехода в магнитной подсистеме на диэлектрические и механические свойства этого класса кристаллов.

Полученные экспериментальные результаты могут быть востребованы в научных лабораториях, занимающихся проблемами ферромагнетизма и сег-нетоэлектричества.

Данные по изучению диэлектрических и упругих свойств сегнетомагнетиков могут быть использованы при разработке датчиков, основанных на магнитоэлектрическом эффекте.

Отдельные результаты исследований могут найти применение при разработке учебных курсов по дисциплинам «Физическое материаловедение» и «Физика полярных диэлектриков» для студентов, обучающихся по направлению «Техническая физика».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Экспериментальное обнаружение изменений упругой податливости и внутреннего трения в сегнетомагнетике PbFe^Nb^Os в окрестности температуры Нееля, обусловленное магнитоупругим взаимодействием.

2. Закономерности влияния внешнего постоянного электрического поля на низкочастотные упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика PbFei/2Nbi/203 в окрестности сегнетоэлектрического (сегнетоэластического) фазового перехода.

3. Совокупность доказательств, свидетельствующих о подавлении релак-сорных свойств твердых растворов (PbFe2/3W1/3O3)- (РЬТЮз)^ с концентрациями х = 0; 0,2 и 0,3 при увеличении содержания титаната свинца.

4. Экспериментальное определение температурных зависимостей параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональности для твердых растворов (PbFe2/3Wi/303)/.x-(PbTi03)x с концентрациями jc = 0,2 и 0,3.

Апробация работы. Отдельные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на 13 Международных, Всероссийских и других научных конференциях: V Научной молодежной школе «Микро- и наносистем-ная техника (материалы, технологии, структуры и приборы)» (Санкт-Петербург, 2002), V Международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 2003), NATO Advanced Research Workshop on the Disordered Ferroelectrics, (Ukraine, Kiev, 2003), X European Meeting on Ferroelectricity (UK, Cambridge, 2003), IV International Seminar on Ferroelastics Physics (Russia, Voronezh, 2003), X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Москва, 2004), 44-ой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов и студентов ВГТУ, секции «Физика твердого тела» (Воронеж 2004), II Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» (Белгород, 2004), XXI International Conference Relaxation Phenomena in Solids (Russia, Voronezh, 2004), VIII Russia/Cis/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (Japan, Tsu-kuba, 2006), International Scientific-Practical Conference Structural Relaxation in Solids (Ukraine, Vinnitsa, 2006), VIII European Conference on the Applications of Polar Dielectrics (France, Metz 2006), V International Seminar on Ferroelastic Physics (Russia, Voronezh, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. По теме диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежит приготовление образцов и подготовка к эксперименту, получение и анализ экспериментальных данных, обсуждение полученных результатов и подготовка работ к печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы из 133 наименований. Основная часть работы изложена на 153 страницах, содержит 55 рисунков и 1 таблицу.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено, что фазовый переход в антиферромагнитную фазу в сегнетомагнетике РЬРе^Мэ^Оз сопровождается уменьшением упругой податливости, обусловленным магнитоупругим эффектом.

2. Исследованы закономерности влияния внешнего электрического поля на упругие и неупругие свойства сегнетомагнетика РЬРе^Мэ^Оз в области собственного сегнетоэлектрического (несобственного сегнетоэластического) фазового перехода. Установлено, что электрическое поле приводит к уменьшению упругой податливости и внутреннего трения в сегнетоэлектрической фазе. Наиболее сильно влияние поля проявляется вблизи температуры Кюри. При напряженности поля 350 В/см температурный интервал его влияния на механические свойства составляет ~ 100 К. Влияние электрического поля свидетельствует об уменьшении вклада доменного механизма в упругую податливость и внутреннее трение.

3. Получены экспериментальные данные о поведении низкочастотных упругих и неупругих свойств твердых растворов (РЬРег/з^^/зОзЭ/.^РЬТЮз)* с концентрациями Jt =0; 0,2 и 0,3. Установлен вид температурных зависимостей внутреннего трения и модуля упругости при переходе в релаксорное состояние и в низкотемпературную сегнетоэлектрическую фазу: минимумы на температурных зависимостях модуля сдвига и максимумы на температурных зависимостях внутреннего трения, температуры этих аномалий смещаются в высокотемпературную область при увеличении содержания титаната свинца в твердом растворе. Сравнение температурного поведения механических и диэлектрических характеристик подтверждает релаксорную природу изменений физических свойств изученных твердых растворов. Для соединения РЬРе2/з\¥1/зОз также установлен вид температурных зависимостей упругих и неупругих свойств при фазовом переходе в антиферромагнитное состояние: скачкообразное уменьшение упругости и пик внутреннего трения в антиферромагнитной фазе.

4. Методом упругого рассеяния нейтронов установлено, что твердые растворы (PbFe2/3Wi/303)/.x-(PbTi03)x с концентрациями х = 0,2 и 0,3 в низкотемпературной области испытывают антиферромагнитное упорядочение.

5. На основании результатов нейтрон-дифракционных экспериментов определены температурные зависимости параметров элементарной ячейки и параметра тетрагональное™ для твердых растворов (PbFe2/3W|/303)/^-(РЬТЮз)л с концентрациями х = 0,2 и 0,3. На основании этих данных сделаны оценки скачков спонтанной деформации при фазовом переходе из кубической в тетрагональную фазу: 5-1 О*3 для твердого раствора с концентрацией х = 0,2 и 8-10"3 для твердого раствора с концентрацией х = 0,3.

6. На основе анализа температурной зависимости интегральной интенсивности пиков (200)-(002), (220)-(202) и (311)-(113) упругого рассеяния нейтронов определены температуры структурного фазового перехода из кубической в тетрагональную фазу для твердых растворов (PbFe2/3Wi/303)/.;t-(PbTi03)JC с концентрацией х = 0,2 и 0,3, которые составили 265 (±3) К и 292 (±3) К соответственно.

1. Aizu К. Possible species of ferromagnetic, ferroelectric, and ferroelastic crystals // Phys. Rev. B. 1970. V.2. P. 754-772.

2. Schmid H. Introduction to the proceedings of the 2nd international conference of on magnetoelectric interaction phenomena in crystals, MEIPIC-2 // Ferro-electrics. 1994. V. 161. P. 1-28.

3. Смоленский Г.А., Чупис И.Е. Сегнетомагнетики // УФН. 1982. Т. 137. Вып. 3. С. 415-448.

4. Звездин А.К., Пятаков А.П. Фазовые переходы и гигантский магнитоэлектрический эффект в мультиферроиках // УФН. 2004. Т. 174. № 4. С. 465470.

5. Попов Ю.Ф., Звездин А.К., Воробьев Г.П., Кадомцева A.M., Мурашев В.А., Раков Д.Н. Линейный магнитоэлектрический эффект и фазовые переходы в феррите висмута BiFeC>3 // Письма в ЖЭТФ. 1993. Т. 57. Вып. 1. С. 6568.

6. Venevtsev Y.N., Gagulin V.V., Zhitomirsky I. D. Material science aspects of seignette-magnetism problem // Ferroelectrics. 1987. V. 73. P. 221.

7. Frohlich D., Goltsev A.V., Pisarev R. V. Observation of coupled magnetic and electric domains //Nature. 2002. V. 419. P. 818-820.

8. Lottermoser Th., Lonkai Th., Amman U., Hohlwein D., Ihringer J., Fiebig M. Magnetic phase control by an electric field // Nature. 2004. V. 430. P. 541-544.

9. Fox D. L., Tilley D. R., Scott J. F. Magnetoelectric phenomena in BaMnF4 and BaMn0.99Co0.01F4 // Phys. Rev. B. 1980. V. 21. № 7. P. 2926-2936.

10. Keve E. Т., Abrahams S. C., Berkstein J. L. Crystal structure of pyroelec-tric paramagnetic barium manganese fluoride, BaMnF4 // J. Chem. Phys. 1969. V. 51. P. 4928-4936.

11. Venevtsev Y.N., Gagulin V.V. Search, design and investigation of seignettomagnetic oxides // Ferroelectrics. 1994. V. 162. P. 23.

12. Ландау JI.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука. 1982. 620 с.

13. Дзялошинский И.Б. К вопросу о магнитоэлектрическом эффекте в антиферромагнетиках // ЖЭТФ. 1959. Т. 37 С. 881-882.

14. Астров Д.Н. Магнитоэлектрический эффект в окиси хрома // ЖЭТФ. 1961. Т. 40 С. 1035-1041.

15. Folen V. J., Rado G. Т., Stalder E. W. Observation of the magnetically induced magnetoelectric effect and evidence for antiferromagnetic domains // Phys. Rev. Lett. 1961. V. 7. P. 310-311.

16. Альшин Б.И., Астров Д.Н. О магнитоэлектрическом эффекте в окиси титана // ЖЭТФ. 1963. Т. 44. Вып. 4. С. 1195-1198.

17. Rado G.T. Observation and possible mechanisms of magnetoelectric effects in a ferromagnet // Phys. Rev. Lett. 1964. V. 13. P. 335-337.

18. Ascher E., Rieder H., Schmid H., Stossel H. Some properties of ferromag-netoelectric nickel-iodine boracite, Ni3B70i3l //J. Appl. Phys. 1966. V. 37. P. 1404-1405.

19. Боков В.А., Мыльникова И.Е., Смоленский Г.А. Сегнетоэлектрики-антиферромагнетики // ЖЭТФ. 1962. Т. 42. № 2. С. 643-646.

20. Krichevtsov В. В., Pavlov V. V., Pisarev R. V. Selitsky A. G. Linear magnetoelectric effect in magnetic garnet thin films // Ferroelectrics. 1994. V. 161. P. 65.

21. Смоленский Г.А., Мицек А.И. Термодинамическая теория сегнето-ферромагнетиков//ФТТ. 1962. Т. 4. Вып. 12. С. 3581-3592.

22. КопцикВ.А. //Кристаллография. 1960. Т. 5. С. 7. 932.

23. Шувалов Л.А. // Кристаллография. 1962. Т. 7. С. 530.

24. Любимов В.Н. Пространственная симметрия электрических и магнитных дипольных структур // ФТТ. 1963. Т. 5. С. 951-953.

25. Janovec V., Shuvalov L.A. Magnetoelectric interaction phenomena in crystals. London, New York, Paris. 1975. 215 p.

26. Yang Y., Liu J.-M., Huang H.B., Zou W.Q., Bao P., Liu Z.G. Magneto-electric coupling in ferroelectromagnet PbFe^Nbi^Cb single crystals // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 132101(1-4).

27. Sun Z.H., Cheng B.L., Dai S., Cao L.S., Zhou Y. L., Jin K. J., Chen Z.H., Yang G. Z. Dielectric property studies of multiferroic GaFeCb // J. Phys. D.: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 2481-2484.

28. Fox D. L., Tilley D. R., Scott J. F. Guggenheim H. J. Magnetoelectric phenomena in BaMnF4 and BaMn0.99Co0.01F4 // Phys. Rev. B. 1980. V.21. P. 29262936.

29. Kimura T, Goto T, Shintani H, Ishizaka K, Arima T and Tokura Y. Magnetic control of ferroelectric polarization //Nature. 2003. V. 426. P. 55-58.

30. Goto Т., Kimura Т., Lawes G., Ramirez A. P., Tokura Y. Ferroelectricity and giant magnetocapacitance in perovskite rare-earth manganites // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. P. 257201.

31. Prellier W., Singh M.P., Murugavel P. The Single-phase multiferroic oxides: from bulk to thin film // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. V. 17. P. R803-R832.

32. Fiebig M. Revival of the magnetoelectric effect // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. P. R123-R152.

33. Soboleva Т. K. 1994 Localized excitations and domain walls in hexagonal antiferromagnetic ferroelectrics // Ferroelectrics. V. 162. P. 287.

34. Смоленский Г.А., Аргановская А.И. Диэлектрическая поляризация и потери некоторых соединений сложного состава // ЖТФ. 1958. Т. 28. № 7. С. 1491-1493.

35. Смоленский Г.А., Аргановская А.И., Попов С.Н., Исупов В.А. Новые сегнетоэлектрики сложного состава, Pb2Fe3+Nb06 и Pb2YbNb06 // ЖТФ. 1958. Т. 28. № 10. С. 2152-2153.

36. Платонов Г.Л., Томашпольский Ю.Я., Веневцев Ю.Н., Жданов Г.С. Микроэлектронографическое исследование структуры ВаТЮз, Pb(Fe1/2Nbi/2)03, Ba2CuW06 // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1967. Т. 31. № 7. С. 1090-1093.

37. Платонов Г.Л., Дробышев JI.A., Томашпольский Ю.Я., Веневцев Ю.Н. Микроэлектронографическое и рентгенографическое исследование атомных смещений в сегнетомагнетике Pb(Fei/2Nbi/2)03 // Кристаллография. 1969. Т. 14. №5. С. 800-803.

38. Маркелов В.А, Новиков М.А., Туркин А.А. Экспериментальное наблюдение нового невзаимного магнитооптического эфеекта // Письма в ЖЭТФ. 1967. Т. 25. № 9. С. 404-407.

39. Исупов В.А., Аргановская А.И., Хучуа Н.П. Некоторые физические свойства сегнетоэлектрических феррониобатов и ферротанталатов свинца // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. Т. 24. № 10. С. 1271-1274.

40. Хучуа Н.П., Шамилева JI.H., Мальцева В.В. Некоторые свойства сег-нетоэлектриков сложного состава и антисегнетоэлектриков со структурой типа перовскита на сверхвысоких частотах // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1967. Т.31.№ 11. С. 1891-1893.

41. Раевский И.П., Малицкая М.А., Филиппенко В.П., Прокопало О.И., Павлов А.Н., Бондаренко Е.И. Особенности эффекта положительного температурного коэффициента сопротивления в феррониобате свинца // ФТТ. 1986. Т. 28. Вып. 10. С. 3211-3213.

42. Nomura S., Katsuyuki D. РТС Effect in Pb(Fe,/2Nb,/2)03 // Japan. J. Appl. Phys. 1970. №9. P. 716.

43. Полупроводники на основе титаната бария. Под ред. Петрова В.М. М.: Энегроиздат. 1982.328 с.

44. Раевский И.П., Кириллов С.Т., Малицкая М.А., Филиппенко В.П., Зайцев С.М., Коломин Л.Г. Фазовые переходы и сегнетоэлектрические свойства феррониобата свинца // Неорганические материалы. 1988. Т. 24. № 2. С. 286-289.

45. Боков А.А., Шпак Л.А., Раевский И.П.Использование добавок А2+В4+Оз для получения конденсаторной сегнетокерамики на основе феррониобата свинца // ЖТФ. 1993. Т. 63. № 7. С. 197-201.

46. Веневцев Ю.Н., Гагулин В.В., Любимов В.Н. Сегнетомагнетики. М.: Наука. 1982.224 с.

47. Astrov D.N. Alshin B.I., Zorin R.V., Drobyshev L.A. Spontaneous mag-netoelectric effect // Sov. Phys. JETP. 1969. V. 28. P. 1123.

48. Howes В., Pellizzone M., Fischer P., Tabares-Munoz C., Rivera J.P., Schmid H. Characterization on some magnetic and magnetoelectric properties of ferroelectric Pb(Fei/2Nbi/2)03 //Ferroelectrics. 1984. V. 54. P. 317.

49. Watanabe Т., Kohn K. Magnetoelectric effect and low temperature transition of PbFeo.5Nbo.5O3 single crystal // Phase Transitions 1989. V. 15. P. 57-68.

50. Randall C. A., Bahalla A. S. Jpn. J. Appl. Phys. 1990. Part 1 V. 29. P. 327.

51. Yokosuka M. Jpn. J. Appl. Phys. 1993. V. 32. P. 1142.

52. Park Y. Solid State Commun. 2000. V. 113. P. 379.

53. Gao X. S., Chen X. Y, Yin J., Wu J., Liu Z. G., Wang M. Ferroelectric and dielectric properties of ferroelectromagnet Pb(Fei/2Nbi/2)03 ceramics and thin films // Journal of materials science. 2000. V. 35. P. 5421 5425.

54. Maryanowska A., Pietrzak J. Chosen studies of magnetoelectric perovskite PbFeo.5Nbo.5O3 // Ferroelectrics. 1994. V. 162. P. 81-85.

55. Недлин Г.М. К теории фазового перехода второго рода из ферромагнитного в ферромагнитное и сегнетоэлектрическое состояние // ФТТ. 1962. Т. 4. Вып. 12. С. 3568-3574.

56. Гриднев С.А., Коротков Л.Н. Введение в физику неупорядоченных полярных диэлектриков: учеб. пособие. Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т. 2003. 199 с.

57. Дулькин Е., Раевский И.П., Емельянов С.М. Акустическая эмиссия и тепловое расширение кристаллов Pb(Mgi/3Nb2/3)03 и Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTiC>3 //ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 1.С. 151-155.

58. Olekhnovich N.M, Vyshatko N.P., Radyush Yu.V., Salak A.N., Ferreira V.M. Dielectric properties of high-pressure synthesized relaxor PbMgi/3Nb2/303 ceramics //J. Phys. Condens. Matter. 2003. V. 15. P. 6879-6887.

59. Камзина Л.С., Крайник Н.Н. Механизм поляризационного отклика в релаксорном состоянии монокристаллов скандотанталата свинца с разной степенью упорядочения ионов // ФТТ. 2003. Т. 45.Вып. 1. С. 147-150.

60. Ye Z.-G., Schmid Н. Electric field induced effect on the optical, dielectric and ferroelectric properties of PbFe2/3Wi/303 single crystals // Ferroelectrics. 1994. V. 162. P. 119-133.

61. Физика сегнетоэлектрических явлений / Под ред. Смоленского Г.А. Л.: Наука. 1985. 395 с.

62. Глинчук М.Д., Елисеев Е.А., Стефанович В.А., Хильчер Б. Описание сегнетоэлектричнских фазовых переходов в твердых растворах релаксоров в рамках теории случайных полей // ФТТ. 2001. Т. 43. Вып. 7. С. 1247-1254.

63. Burns G., Dacol F.H. Glassy polarization behavior in ferroelectric compounds Pb(Mgi/3Nb2/3)03 and РЬ(ггюМ)2/з)Оз // Solid State Commun. 1983. V. 48. P. 853-856.

64. Bonneau P., Gamier P., Calvarin G., Husson E., Gavarri J.R., Hewat A.W., Morell A. J. Solid State Chem. 1991. V. 91 P. 350.

65. Viehland D., Li J.F., Jang S.J., Cross L.E., Wuttig M. Dipolar-glass model for lead magnesium niobate // Phys. Rev. B. 1991. V. 43. P. 8316-8320.

66. Viehland D., Jang S.J., Cross L.E., Wuttig M. Deviation from Curie-Weiss behavior in relaxor ferroelectrics // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. P. 8003-8006.

67. Sommer R., Yushin N.K., van der Klink J.J. Polar metastability and an electric-field-induced phase transition in the disordered perovskite Pb(Mg,/3Nb2/3)03 // Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 13230-13237.

68. Ye Z.-G., Dong M. Morphotropic domain structures and phase transitions in relaxor-based piezo-/ferroelectric (l-x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03-xPbTi03 single crystals // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. №5. P. 2312-2319.

69. Смоленский Г.А., Аргановская А.И., Исупов В.А. Новые сегнето-электрики сложного состава Pb2MgW06, Pb3Fe2W09, Pb2FeTa06 // ФТТ. 1959. Т. 1. Вып. 6. С. 990-992.

70. Аргановская А.И. Физико-химическое исследование образования сегнетоэлектриков сложного состава со структурой типа перовскита // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. Т. 24. № 10. С. 1275-1281.

71. Mitoseriu L., Vilarinho P.M., J. L. Baptista. Phase coexistence in Pb(Fe2/3W,/3)03-PbTi03 solid solutions // Appl. Phys. Lett. 2002 V. 80. № 23. P. 4422-4424.

72. Mitoseriu L., Vilarinho P.M., Viviani M., Baptista J.L. Structural study of (PbFeMWi/303)/.x-(PbTi03)x system//Mater, lett. 2002. V. 57. P. 609-614.

73. Vilarinho P.M., Zhou L., Mitoseriu L., Finocchio E., Soares M.R., Baptista J.L. Morphotropic phase boundary in (РЬРе2/з\\^/зОз)-{РЬТЮз) system // Ferroelectrics. 2002 V. 270. P. 253-258.

74. Плахтий В.П., Мальцев И.Е., Каминикер Д.М. Нейтронографическое исследование некоторых соединений со структурой перовскита // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1964. Т. 28. № 3. С. 436-439.

75. Kuwata J., Uchino К., Nomura S. Phase transitions in the Pb (Znl/3Nb2/3)03-PbTi03 system // Ferroelectrics. 1981. V. 37. P. 579.

76. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы. М.: Мир. 1965. 555 с.

77. Feng L., Ye Z.-G. Phase diagram and phase transitions in the relaxor ferroelectric (PbFe^Wi/A^.^PbTiCb), system // J. Solid State Chem. 2002. V. 163. P. 484-490.

78. Mitoseriu L., Stancu A., Fedor C., Vilarinho P.M. Analysis of the composition-induced transition from relaxor to ferroelectric state in PbFe2/3W)/303 -PbTi03 solid solutions//J. Appl. Phys. 2003. V. 94. №3. P. 1918-1925.

79. Cross L.E. Relaxor ferroelectrics: An overview // Ferroelectrics. 1994.V. 151. P. 305-320.

80. Vilarinho P.M., Zhou L., Pockl M., Marques N., Baptista J.L. J. Am. Ce-ram. Soc. 2000. V. 83. P. 1149.

81. Гриднев C.A., Ухин E. В., Раевский И.П. Дислокационное амплитудно-зависимое внутреннее трение в сегнетоэлектрике-сегнетоэластике Pb(Fe1/2Nb1/2)03 // Изв. РАН. Сер. физ. 2001. Т. 65, № 8. С. 1164 .

82. Гриднев С.А., Павлов B.C., Постников B.C., Турков С.К. Внутреннее трение в сегнетоэлектриках.-В кн.: Аналитические возможности метода внутреннего трения. М.: Наука. 1973. С. 108-121.

83. Постников B.C. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургия. 1974.352 с.

84. Криштал М.А., Головин С.А. Внутреннее трение и структура металлов. М: Металлургия. 1976. 375 с.

85. Gridnev S.A, Postnikov V.S. Ultralow-frequency internal friction mechanisms in ferroelectrics // Ferroelectrics. 1980. V. 29. № 1/2. P. 157-162.

86. Гриднев С.А. Механизмы внутреннего трения в сегнетоэлектриках и сегнетоэластиках // Дисс. д. ф.-м. н. Ленинград, ЛГУ, 1984.

87. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков. Пер. с япон. М.: Энергия. 1976. 336 с.

88. Платонов Г.Л., Томашпольский Ю.Я., Веневцев Ю.Н., Жданов Г.С. Микроэлектронографическое исследование атомной структуры ВаТЮ3, Pb(Feo,5Nbo,5)03 и Ba2CuW06 // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1967. Т. 31. № 7. С. 1090-1093.

89. Платонов Г.Л., Дробышев JT.A., Томашпольский Ю.Я., Веневцев Ю.Н. Микроэлектронографическое и рентгенографическое исследование атомных смещений в сегнетомагнетике Pb(Fe0>5Nb0,5)O3 // Кристаллография. 1969. Т. 14. Вып. 5. С. 800-803.

90. Гриднев С.А., Кудряш В.И., Шувалов JI.A. Петли механического гистерезиса в кристаллах KH3(Se03)2 // Изв. АН СССР. Сер. физ., 1979. Т. 43. №8. С. 1718-1722.

91. Кудряш В.И. Инфранизкочастотная релаксация в чистых собственных сегнетоэластиках КНз(8еОз)2 и KD3(Se03)2 // Дисс. к. ф.-м. н. Воронеж. ВПИ. 1981. 182 с.

92. Работнов Ю.Н., Дарков А.В., Федосьев В.И. и др. Растяжение и кручение: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа. 1977. С. 104-108.

93. Гернет М.М., Работобыльский В.Ф. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение. 1969. С. 70-71.

94. Rodrigues-Carvajal J. Program FULLPROF. Version 2000. LLB CEA. Saclay.

95. Mitoseriu L., Vilarinho P.M., Baptista J.L. Properties of Pb(Fe2/3W1/3)03-РЬТЮз system in the range of morphotropic phase boundary // Jpn. J. Appl. Phys. 2002. V.41.P. 7015-7020.

96. Раевский И.П., Китаев B.B., Брюгеман C.A. и др. Влияние упорядочения катионов на температуру антиферромагнитного фазового перехода в PbFe1/2Nb,/203 // Изв. РАН. Сер. физ. 2003. Т.67. С. 962.

97. Толедано Ж.-К., Толедано П. Теория Ландау фазовых переходов. Пер. с англ. М.: Мир. 1994. 461 с.

98. Исупов В.А. Природа физических явлений в сегнеторелаксорах// ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 6. С. 1056-1060.

99. Isupov V.A. Ferroelectric and antiferroelectric perovskites РЬВ'о>5В"о,50з// Ferroelectrics. 2003. V. 289. P. 131-195.

100. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики / Под ред. Смоленского Г.А. Л.: Наука. 1971.476 с.

101. Коротков JI.H. Влияние структурного разупорядочения на физические свойства некоторых классов слабоупорядоченных полярных диэлектриков // Дисс. д. ф.-м. н. Воронеж. ВГТУ. 2004. 299 с.

102. Свойства элементов в 2-х частях. Ч. I. Физические свойства. Справочник. М.: Металлургия. 1976. 600 с.

103. Гриднев С.А., Даринский Б.М., Кудряш В.И. и др. Внутреннее трение в KH3(Se03)2 в процессе переключения // ФТТ. 1982. Т. 24. С. 217-221.

104. Фридель Ж. Дислокации. Пер с англ. М.: Мир. 1967. 643 с.

105. Раевский И.П. Явления, обусловленные взаимосвязью сегнетоэлектрических и полупроводниковых свойств в веществах кислородно-октаэд-рического //Дисс. д. ф.-м. н. Ростов-на-Дону. НИИ физики РГУ. 1995. 456 с.

106. Рудяк В.М. Процессы переключения в нелинейных кристаллах. М.: Наука. 1986. 248 с.

107. Особенности диэлектрических, упругих и неупругих свойств сегнетомагнетика PbFei/2Nbi/203 при антиферромагнитном фазовом переходе О. Н. Иванов, Е.А. Скрипченко, И.П. Раевский, С.П. Кубрин // Изв. РАН. Сер. физ. 2007. Т.71. № 10. С. 1428-1430.

108. Ivanov O.N., Skriptchenko, Е.А., Pryakhina М.Е. Low-frequency elastic and anelastic properties of the ceramic PbFel/2Nb 1/203 ferroelectric-ferroelastic with magnetic ordering//Ferroelectrics. 2004. V. 307. P. 181-186.

109. Ivanov O.N., Skriptchenko E.A., Pryakhina. M.E. Elastic and anelastic properties of the ceramics PbFel/2Nb1/203: anomalies near TC and TN // Ferroelectrics. 2004. V. 298. P. 145-151.

110. Иванов O.H., Скрипченко E.A., Пряхина М.Э. Низкочастотные акустические и диэлектрические свойства сегнетомагнетиков PbFel/2Nb 1/203 и PbFe2/3Wl/303 // Изв. РАН. Сер. физ. 2005. Т.69. №8. С. 1186-1190.

111. Ivanov O.N., Skriptchenko Е.А., Pryakhina. M.Ed. Elastic and anelastic properties of the ceramics PbFel/2Nb 1/203: anomalies near TC and TN // NATO Advanced Research Workshop on the Disordered Ferroelectrics: abstracts. Ukraine, Kiev, 2003. P. 72.

112. Ivanov O.N., Skriptchenko E.A. Pryakhina M.E. Electric field effect on elasticity of ceramics PbFel/2Nb1/203 at diffused phase transition // IV International Seminar on Ferroelastics Physics: abstracts. Russia, Voronezh, 2003. P. 63.

113. Иванов O.H., Скрипченко E.A., Пряхина М.Э. Особенности физических свойств сегнетоэлектриков с магнитным упорядочением // X Всеросс. научн. конф. студентов-физиков и молодых ученых: тез. докл. М., 2004. Т.1. С. 248-249.

114. Иванов О.Н., Скрипченко Е.А., Пряхина М.Э. Диэлектрическая и механическая спектроскопия сегнетомагнетиков со структурой перовскита // XXI междунар. конф. «Релаксационные явления в твердых телах»: тез. докл. Воронеж, 2004. С. 94.

115. Ivanov O.N., Skriptchenko E.A. Dielectric and mechanical spectroscopy of ferroelectromagnets // VIII European Conference on the Applications of Polar Dielectrics: abstract. France, Metz, 2006. P. 263.

116. Ivanov O.N., Skriptchenko E.A. Dielectric, elastic and anelastic properties of ferroelectromagnet PbFeO.5NbO.503 at the antiferromagnetic phase transition // V International Seminar on Ferroelastic Physics: abstracts. Russia, Voronezh, 2006. P. 70.

117. Mitoseriu L., Marre D., Siri A. S., Stancu A., Fedor С. E., Nanni P. Magnetoelectric coupling in the multiferroic PbFe2/3W1/303-РЬТЮЗ system // Journal of optoelectronics and advanced materials. 2004. V. 6. № 2. P. 723 728.

118. Левина C.C., Паращуков Н.П. Исследование сегнетомагнитных твердых растворов системы Pb(Fe2/3Wl/3)03-PbTi03 // Изв. вузов. Физика. 1972. №8. С. 131-133.

119. Кириллов ВВ., Исупов В.А. Релаксационная поляризация сегнето-электрика PbMgl/3Nb2/303 с размытым фазовым переходом // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1971. Т. 35. № 12. С. 2602-2606.

120. Kirillov V.V., Isupov V.A. Relaxation polarization of PbMgl/3Nb2/303 (PMN)-a ferroelectric with a diffused phase transition // Ferroelectrics. 1973. T. 5. C.3.

121. Пронин И.П., Аязбаев Т., Зайцева Н.В., Шаплыгина Т.А., Исупов В.А. Особенности размытия сегнетоэлектрического фазового перехода в твердых растворах ферровольфрамата-титаната свинца // ЖТФ. 1997. Т. 67. №4. С. 140-142.

122. Иванов O.H., Скрипченко E.A. Получение и свойства керамического сегнетомагнетика PbFe2/3Wl/303 // II междунар. студенческий форум «Образование, наука, производство»: тез. докл. Белгород, 2004. Т.З. С. 160.

123. Ivanov О., Skriptchenko E., Chumakov A. Dielectric and elastic properties of (PFW)0.8 (PT)0.2 ferroelectromagnet // VIII Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity: abstracts. Japan, Tsukuba, 2006. P. 136.

124. Ivanov O.N., Skriptchenko E.A., Chumakov A.P. Mechanical and dielectric properties of the PFW-PT system // International Scientific-Practical Conference Structural Relaxation in Solids: materials of conference. Ukraine, Vinnitsa, 2006. P. 184.