Процессы релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в диэлектриках

Ковригина, Софья Александровна

Процессы релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в диэлектриках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Ковригина, Софья Александровна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Ростов-на-Дону МЕСТО ЗАЩИТЫ

2008 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Процессы релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в диэлектриках»

Автореферат диссертации на тему "Процессы релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в диэлектриках"

На правах рукописи

---(^ЬО

Ковригина Софья Александровна

ПРОЦЕССЫ РЕЛАКСАЦИОНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ДЕБАЕВСКОГО И КВАЗИДЕБАЕВСКОГО ТИПА В ДИЭЛЕКТРИКАХ

01.04.07 - физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

о СЕН 2003

Ростов-на-Дону 2008

003447358

Работа выполнена в отделе физики полупроводников Научно-исследовательского института физики и на кафедре общей физики Южного федерального университета при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 05-02-90568_ННС «Сравнительное исследование размытых фазовых переходов в свинецсодержащих релаксорах и бессвинцовых, безвредных для окружающей среды, твердых растворах на основе антисегнетоэлектриков» и № 08-02-92006_ННС «Синтез, исследование и теоретическое прогнозирование свойств экологически безопасных мультифункциональных сегнетоэлектрических материалов типа (АЛ')(ВВ')03 (А, А' = На, К, П, В1, Ва, 5г; В, В' = №, Та, 8Ь, Бе, Ъ))».

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор

Раевский Игорь Павлович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Турик Анатолий Васильевич

кандидат физико-математических наук, доцент

Максимов Станислав Михайлович

Ведущая организация:

Научно-исследовательский физико-

химический институт им. JI Я. Карпова, г. Москва

Защита диссертации состоится «17» октября 2008 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.05 (физико-математические науки) по специальности 01.04.07 - «физика конденсированного состояния» при Южном федеральном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194, НИИ физики ЮФУ.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке ЮФУ (344009, Ростов - на - Дону, ул. Пушкинская, 148).

Отзывы на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим присылать по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194, НИИФ ЮФУ, ученому секретарю диссертационного совета Д212 208 05

Автореферат разослан « » сентября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.208.05, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

^ ^ ' Г.А Гегузина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Непрерывные возрастания требований к современным устройствам твердотельной электроники делают актуальной проблему разработки и получения материалов, обладающих уникальными физическими свойствами, такими как гигантская диэлектрическая проницаемость и гигантская электропроводимость в переменных электрических полях, возможность управлять свойствами элемента, изменяя частоту поля. В этом плане на первое место выходят возможности использования процессов релаксационных поляризаций, в том числе связанных с гетерогенностью по свойствам компонентов или фаз. Это, в свою очередь, требует получения информации о процессах релаксационной поляризации, за счет которых и возникают описанные физические свойства диэлектриков.

Фундаментальный интерес обусловлен отсутствием, несмотря на почти 150-летнюю историю исследования процессов релаксационной поляризации, достаточной ясности в поведении характеристик этой поляризации в условиях высокой электропроводимости и отсутствием информации о возможностях определения параметров релаксационной поляризации при отсутствии полной информации об ее поведении во всем частотном диапазоне развития релаксационных процессов. Прикладной интерес обусловлен тем, что релаксационная поляризация может быть использована для создания различных устройств с перестраиваемой емкостью и электропроводимостью, для увеличения чувствительности твердотельных элементов к внешним воздействиям, управления температурными характеристиками твердотельных элементов изменением частоты электрического воздействия.

Цель работы.

Главной целью работы явилось исследование процессов релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в материалах с высокой сквозной электропроводимостью.

Работа призвана сыграть роль связующего звена между возможностью определения параметров процессов релаксационной поляризации и использованием этих процессов для создания элементов твердотельной электроники.

Задачи исследования.

При выполнении работы были решены следующие задачи:

1. Решена обратная задача определения параметров процессов релаксационной поляризации по исследованию частотного поведения действительной и (или) мнимой частей диэлектрической проницаемости при развитии в диэлектрике релаксационной поляризации дебаевского или квазидебаевского типа, в том числе, - при наличии высокой электропроводимости.

2. Определены наиболее удобные для экспериментальных исследований в условиях высокой электропроводимости параметры процессов релаксационной поляризации.

3. Исследованы процессы релаксационной поляризации в монокристаллах и керамиках тройных железосодержащих перовскитов, характеризующихся значительной сквозной электропроводимостью.

4. Найдены новые области практического использования процессов релаксационной поляризации.

Объекты исследования.

1. Керамические образцы тройных перовскитов типа Л(Ре0 ¡В'о 5)03

(Л = Ва, Бг, Са,РЬ; В'= №>, Та, БЬ);

2. Керамические образцы позисторной керамики на основе ВаТЮз

3. Монокристаллы РЬ(Ре05Та о 5)Оз.

Научная новизна.

В ходе выполнения диссертационной работы впервые:

1 - решена обратная задача определения параметров процессов релаксационной поляризации по действительным и (или) мнимым частям диэлектрической проницаемости диэлектрика, на основе чего уточнены параметры процессов релаксационной поляризации;

2 - определены значения сквозной электропроводимости диэлектрика, при которых исчезают экстремумы в частотных зависимостях мнимой части диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь; определены условия, при которых максимумы в частотных зависимостях тангенса угла диэлектрических потерь не исчезают при больших значениях электропроводимости;

3 - определены соотношения электрических параметров компонентов гетерогенных диэлектриков, необходимые для гигантского роста диэлектрической проницаемости и электропроводимости в этих материалах;

4 - показано, что высокие значения диэлектрической проницаемости и особенности ее температурной зависимости у керамик как моноклинной, так и кубической перовскитных модификаций Ва(Ре05№>о5)Оз связаны с развитием в этих керамиках релаксационных поляризаций, а не наличием сегнетоэлектрических релаксорных свойств, как предполагалось ранее.

Практическая значимость работы.

На основе установленных закономерностей развития процессов релаксационной поляризации предложены способы увеличения чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий, а также изменения знака и величины температурного коэффициента сопротивления диэлектрического элемента в процессе его работы за счет изменения частоты измерительного поля.

Обоснованы методы определения характеристик процессов релаксационной поляризации в диэлектриках с высокой сквозной электропроводимостью.

Полученные в работе новые результаты и закономерности могут быть использованы для создания материалов с гигантскими диэлектрическими проницаемостями и электропроводимостями, повышения чувствительности датчиков внешних воздействий и создания резистивных датчиков с перестраиваемыми температурными коэффициентами сопротивления.

Основные научные положения. выносимые на защиту.

1. В диэлектрике с дебаевской релаксационной поляризацией-экстремумы в частотных зависимостях тангенса угла диэлектрических потерь сохраняются при больших величинах сквозной электропроводимости, чем экстремумы в частотных зависимостях мнимых частей диэлектрической проницаемости.

2. Установлено, что если вклад дебаевского процесса релаксационной поляризации в действительную часть диэлектрической проницаемости диэлектрика более чем в 8 раз превышает вклад высокочастотных процессов поляризации, то при большой сквозной электропроводимсти экстремумы в частотной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь не исчезают. Это обстоятельство позволяет разделить процессы релаксационной поляризации по возможности их наблюдения в условиях высокой сквозной электропроводимости на «сильные» и «слабые».

3. В частотных зависимостях мнимой части комплексной электропроводимости диэлектрика с «сильными» процессами дебаевской релаксационной поляризации имеются экстремумы (минимум и максимум), по которым можно обнаруживать развитие релаксационной поляризации и определять энергию активации этого процесса.

4. Как величиной, так и знаком температурного коэффициента сопротивления диэлектрика, в котором имеет место релаксационная поляризация, можно управлять, изменяя частоту электрического поля.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XV (Ростов-на-Дону, 1999), XVI (Тверь, 2002), XVII (Пенза, 2005), XVIII (С.-Петербург, 2008) Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков, V, VII и IX Международных симпозиумах "Порядок, беспорядок и свойства оксидов" (ODPO) (Сочи 2002, 2004, 2006); 7 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Екатеринбург, 2001), Международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (INTERMATIC) (Москва, 2005); Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, 2005); Международной научно-практической школе-конференции «Молодые ученые -2005» (Москва, 2005), Международном симпозиуме «Микро- и

наномасштабные доменные структуры в сегнетоэлектриках» (Екатеринбург, 2005); 9 Российско-СНГ-балтийско-японском международном симпозиуме по сегнетоэлектрикам (RCBJSF-9) (Вильнюс, 2008), 9 и 11 Международных конференциях «Физика диэлектриков» (С.-Петербург, 2000, 2008)

Публикации. Основные результаты диссертации полностью отражены в 35 печатных работах, из которых 8 опубликованы в реферируемых журналах «Physical Review В», «Ferroelectrics», «Integrated Ferroelectrics», «Известия РАН, серия физическая», «Письма в Журнал технической физики», остальные - в сборниках трудов и тезисов докладов всероссийских, международных и других конференций.

Личный вклад автора в разработку проблемы.

Выбор темы, планирование работы, постановка задач и обсуждение полученных результатов проводились автором совместно с научным руководителем.

Диссертантом самостоятельно получены керамические образцы некоторых исследовавшихся в работе соединений, выполнена большая часть диэлектрических измерений и измерений электропроводимости, составлены компьютерные программы, проведены расчеты, обработаны полученные результаты. Исследования, описанные в разделе 3.1, проведены при участии аспиранта Лисицы И.В.

Соавторы совместных публикаций принимали участие в приготовлении объектов исследования, проведении ряда измерений и обсуждении результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка цитированной литературы. Общий объем составляет 200 страниц, включая 106 рисунков, 5 таблиц. Список цитированной литературы содержит 176 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулированы цель и задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, представлены основные научные положения, выносимые на защиту, описаны апробация результатов работы и личный вклад автора.

В первой главе дан обзор развития представлений о релаксационных процессах в диэлектриках. Рассмотрены основные модели и методы исследования релаксационных процессов.

Кратко описаны основные особенности свойств сегнетоэлектриков-релаксоров, а также позисторный эффект, наблюдаемый в полупроводниковых сегнетокерамиках.

Во второй главе описаны получение керамических образцов и выращивание кристаллов, а также методы их исследования. Синтез А(Ре05В05)Оз (А=Ва,8г,Са,РЬ; Д'=МЬ,Та,5Ь) осуществлялся методом твердофазных реакций. Спекание керамических образцов производилось обжигом без давления. Монокристаллы РЬ(Ре0 гТао 5Ю3 были получены методом массовой кристаллизации из раствора в расплаве. После шлифовки на диэлектрические керамические образцы серебряные электроды методом вжигания пасты. На керамические образцы с высокой проводимостью наносились омические электроды из сплава 1п-Оа или алюминия. На монокристаллы наносились электроды из аквадага. Диэлектрические измерения проводились с помощью И,Ь,С- измерителей Е12-1А, Е7-20 и Р5083 в частотном диапазоне 0,03 кГц - 1МГц.

В третьей главе проводится анализ способов описания процессов релаксационной поляризации в диэлектриках и возможностей использования этих способов в условиях развития в диэлектриках большой сквозной электропроводимости.

Известно, что наличие сквозной электропроводимости в диэлектрике меняет частотные зависимости е"{са) и С увеличением сквозной

электропроводимости относительные высоты максимумов уменьшаются, а сами они смещаются в сторону меньших частот. В работе установлено, что при

Асса

удельной сквозной электропроводимости <т, =--, где Ае~е0 -е_ исчезают

8 т

ч £0(£„,(Л£) + (Д£)2)

максимумы в зависимостях е (си), а при сг, = —----в зависимостях

(8е„-(Ае))г

Г|><5(&). Это означает, что исчезновение максимумов в зависимостях /£<5(л) происходит всегда при больших аст, чем исчезновение максимумов в е"{са). Различие между а, и <т2 тем больше, чем сильнее выражена релаксационная поляризация в веществе. Возрастание различия между а, и сг2 резко усиливается при Ае -> В случае, когда Ае > 8е_ экстремумы в tgS(OJ) не исчезают ни при каких значениях аст. На основании полученных результатов предложено по влиянию сквозной электропроводимости на г$с>(а) разделять процессы дебаевской релаксационной поляризации на «сильные» (Ас > ) и «слабые» (Ае < 8£„).

Наряду с е" и tgS описывать релаксационную поляризацию можно с помощью комплексной удельной электропроводимости <г* = а' + уст'. В литературе описано частотное поведение только а' [1]. В работе показано, что при развитии в диэлектрике дебаевских процессов релаксационной

поляризации выражение для а* приобретает вид а" - ы£ае + и в

1 + 0) т1

частотных зависимостях а"(а) имеется два экстремума (максимум и минимум). Установлено, что такое частотное поведение имеет место только для «сильных»

релаксационных процессов. При &е < 8£„, имеет место лишь увеличение а" с ростом си. В температурных зависимостях а экстремумы при любых соотношениях между Лг и е_ отсутствуют.

Методика определения энергии активации процессов релаксационной поляризации в условиях развития в диэлектрике сквозной электропроводимости требует специального рассмотрения. Нам не удалось найти работ, в которых обсуждался бы этот вопрос. На практике, даже при большой сквозной электропроводимости, энергия активации, без какого-либо обоснования, определяется по методам, справедливым для диэлектриков без сквозной проводимости, т.е. из наклона прямых в зависимостях 1п <у11ах , где шт„- частота, соответствующая максимумам в зависимостях 1я6(а) и е'(со). Как показано в этом разделе работы, так действительно поступать можно. Установлено, что определять энергию активации процесса релаксационной поляризации можно по наклонам прямых в зависимостях 1п а>т (координаты Аррениуса), где ат - частоты минимумов или максимумов в частотных зависимостях е", щЗ, а", а также по наклонам прямых в зависимостях 1п со^у^ ), где Тк - температура минимумов или максимумов в температурных

зависимостях е" или .

Для исследования процессов релаксационной поляризации широко используется метод импедансной спектроскопии: в соответствие объекту исследования ставится эквивалентная электрическая схема [2]. Подбор схемы осуществляется в результате исследования частотного поведения отклика объекта на наложение гармонического электрического сигнала частоты сч.

Простейшая эквивалентная электрическая схема, которая может быть поставлена в соответствие образцу диэлектрика с развивающимся процессом релаксационной поляризации, имеет вид, приведенный на рис. 1а.

СЗ

С4

НЗ

Я4

и,

Рис.1. Эквивалентные электрические схемы диэлектрика

Электрическое сопротивление описывает сквозную электропроводимость, емкость Сз - быстро устанавливающиеся поляризационные процессы, цепочка С4-Я4 описывает собственно релаксационный процесс. Адмитанс такой электрической схемы имеет вид

с* = 1 + 0,1 (г4 + С4 ) - ¡<а(С+ г, + агг,г42) Д,(1 + <у2г42)

где г4 = /?4С4; г, = /?,С,. Адмитанс эквивалентной схемы, приведенной на рис. 1а, в частотном отношении аналогичен адмитансу, полученному из формулы Дебая. Это значит, что упомянутая эквивалентная схема соответствует диэлектрику с электрическими свойствами, описываемыми формулой Дебая. Взаимосвязь между параметрами, используемыми в схеме и в формуле Дебая, дается следующими соотношениями

г = Г4=Я4С4; и = аст= — . (2)

с1'.. К ¿' К КМ;

Здесь К - множитель, зависящий от геометрии образца.

Принято считать, что одним из наиболее существенных недостатков метода импедансной спектроскопии [2] является возможность подобрать различные эквивалентные схемы, дающие одинаковые отклик на внешние воздействия. Так отклик, аналогичный отклику схемы рис. 1а, имеет схема, приведенная на рис. 16. Для этой схемы адмитанс имеет вид

, г,2«, + г,2Л,, +г,К, 2 г.г;Я.+г.2г,Я, „

*,+*,_+ (3)

„ п 2 (г2/?,+г,Л,)2

Л. + Л, + со --1-

Л, + Л2

Взаимосвязь параметров электрических схем рис. 1а и 16 дается соотношениями:

я1=й|+я2; с, = (с,*,-с,д,)' , (4)

с,+с2 (К,с,-Л2с2)2 (/г,+/г2)2(с,+с2)

Эта электрическая схема ставится в соответствие гетерогенному диэлектрику, начиная с [3]. С ее помощью можно описать междуслойную поляризацию в двухслойном диэлектрике с утечкой, которая, как известно, является дебаевским релаксационным процессом. В этом и заключается физическая причина одинакового частотного отклика электрических схем рис. 1 а и 16.

Метод импедансной спектроскопии может оказаться удобным при анализе электрических процессов, происходящих в диэлектриках. Выяснение соотношения емкостей и сопротивлений компонент гетерогенного диэлектрика, необходимых для перехода от развития сильного к слабому релаксационному процессу, приводит к соотношению

-18(—)(—)-8(—)(—)2 -8(—) + 1 = 0. Г* D Г1 Р Г" J? Г*

Сл Ал Сл Л-> Сл Лт Ол

На рис. 2. в координатах ) представлены области реализации сильного

и слабого процессов релаксационной поляризации в модели последовательного соединения слоев гетерогенного образца диэлектрика. Из рис. 2 легко видеть, что как сильный, так и слабый релаксационный процессы могут развиваться при вполне разумных соотношениях электрических параметров слоев гетерогенного диэлектрика.

Cl /с2

10000 1000 100 10 1 01 001 0 001

1 X

001 01

ю юо юоо юооа

£ Rl®2

Рис. 2.

Области реализации сильного (1) и слабого (2) процессов релаксационной поляризации в модели последовательного соединения слоев гетерогенного образца диэлектрика.

Метод импедансной спектроскопии позволил также показать, что если емкости слоев с температурой не изменяются, то температурное изменение соттве\со) связано с температурными изменениями сопротивлений компонент гетерогенной системы. При равенстве энергий активации процессов электропроводности в слоях гетерогенного диэлектрика энергия активации процесса релаксационной поляризации равна энергии активации процесса электропроводимости. Если сопротивление одного компонента гетерогенного диэлектрика существенно отличается от сопротивления второго, то энергия активации релаксационного процесса определяется энергией активации электропроводимости в компоненте с меньшим сопротивлением. Если сопротивления компонентов гетерогенного образца соизмеримы, а энергии активации электропроводимости у них различны, то исчезает линейность в зависимости 1п &>гш , энергия активации процесса междуслойной

поляризации теряет свой ясный физический смысл и становится зависящей от температуры.

В диэлектриках возможно одновременное развитие нескольких процессов релаксационной поляризации. Если речь идет о двух процессах, имеющих различные дискретные времена релаксации, то при отсутствии взаимодействия релаксаторов на микроскопическом уровне уравнения Дебая приобретут вид:

Ае,

1 +

Ае2 I + а1!Г;

е =

А е.т. со Де,г,&>

1 + &гг,2

1 + йгг2

(6)

Такие процессы поляризации названы в работе квазидебаевскими. Если времена релаксации развивающихся процессов сильно различаются, то на

частотных зависимостях е имеют место две области дисперсии, а в частотных зависимостях е" и ¡$6 имеют место по два максимума. Два максимума видны и на диаграмме Коула-Коула. На зависимостях а'(сь) имеются две области роста проводимости, а на а"(си) наблюдаются четыре экстремума. Однако при сближении времен релаксации развивающихся в диэлектрике процессов максимумы и в е"(ел) и в tgS(m) смещаются из частотных положений, в которых они определялись бы каждым из процессов релаксационной поляризации в отдельности, а затем сливаются в один общий максимум (рис. 3).

Например, уравнение, определяющее положение экстремумов в е\а>), имеет вид

<у6г,1 г2 (Ае, г2 + Аегг,) + со'г, г2 (2Дг, т;г2 + 2Ае2 г, х\ -Аех х\ - Аегт]) + + со2 (Ае, г,1 + Ае2 т] - 2А£\ г, т\ - 2Аег г2 х\) - Д £,т, - Ае2 г2 = О

(7)

Рис. 3. Частотная

зависимость г'при развитии двух дебаевских процессов релаксационной поляризации.

г, =10~2с; 1 -т2 = 0,5с;

10000 100000 Де, =Де2 =1000

Положение соответствующих экстремумов, определенных по этому уравнению приведено на рис. 4. Если бы имело место отсутствие влияния процессов релаксационной поляризации друг на друга, положения максимумов в частотных, положения максимумов в частотных зависимостях мнимых частей диэлектрических проницаемостей описывалось бы прямыми изображенными на рис. тонкими линиями. Так и происходит, когда времена релаксации достаточно различаются по величине. При сближении значений времен релаксации вначале наблюдаются отступления от линейности, а затем все 3 экстремума (2 максимума и минимум между ними) сливаются и на частотных зависимостях е" наблюдается лишь один максимум.

рад/с

Рис. Положения экстремумов в зависимости для диэлектрика с

двумя дебаевскими процессами релаксационной поляризации от отношения тг1т\. г, = 10'2 с. Тонкими линиями проведено гипотетическое положение максимумов е"(т) при отсутствии влияния второго механизма релаксационной поляризации. Вклады процессов в общую поляризацию диэлектрика одинаковы. Ае, = Аег = 1000

Похожие ситуации имеют место для 1,(;3(а) и а"[си). Таким образом, при развитии нескольких дебаевских процессов релаксационной поляризации в диэлектрике, традиционными методами их далеко не всегда можно обнаружить по отдельности. Для определения параметров релаксационной поляризации по диэлектрическим спектрам в четвертой главе решена

обратная задача для процессов релаксационной поляризации. Разумеется, решение этой задачи при развитии одного дебаевского процесса и при наличии всей частотной зависимости е'(т) или е"(а) общеизвестно. Однако, как было показано в главе 3, решение этой задачи существенно затрудняется при наличии большой сквозной электропроводимости и (или) развития в близких частотных диапазонах нескольких релаксационных процессов. Кроме этого, зачастую, отсутствие необходимого оборудования не позволяет провести полное исследование спектров во всем частотном диапазоне развития релаксационных процессов. Решение обратной задачи осуществлялось для дебаевской междуслойной поляризации по величинам диэлектрической проницаемости и удельного сопротивления, измеренным на двух различных частотах[4]. В нашей работе для решения обратной задачи используется диэлектрический отклик образца диэлектрика на гармонический электрический сигнал. При этом решение обратной задачи произведено как по частотным зависимостям е или по частотным зависимостям е", так и по сопоставлению обеих этих зависимостей.

В разделах главы обсуждены методы исключения влияния сквозной электропроводимости, восстановления отсутствующих участков диэлектрических спектров. Причем задача решена как для развития в

диэлектрике одного дебаевского процесса, так и развития в одном диэлектрике двух дебаевских процессов при отсутствии взаимодействия между ними на микроскопическом уровне. Полученные соотношения позволяют определять времена релаксации процессов, их вклады в е ,е", tgд и другие характеристики релаксационной поляризации.

В заключительном разделе главы приводятся результаты расчета по разработанной методике сопротивлений и емкостей слоев поликристаллического позистора на основе титаната бария. В одном из слоев выше температуры Кюри наблюдается острый температурный максимум емкости, в то время, как сопротивление меняется с температурой сравнительно мало. В другом максимум емкости подавлен, но имеет место резкий температурный рост сопротивления выше температуры Кюри. Первый слой, по-видимому, соответствует внутренним, а второй внешним областям зерен керамики. Полученные результаты хорошо согласовываются с литературными данными [5] по непосредственному измерению электрических параметров внутренних и внешних областей зерен позисторной керамики на основе титаната бария.

Пятая глава посвящена исследованию диэлектрических свойств материалов со сравнительно высокими значениями сквозной электропроводимости а: монокристаллов сегнетоэлектрика-релаксора РЬКРеозТа^Оз и поликристаллических образцов Л(Рс05В'а 5)03 (А = Ва, 5г, Са,РЬ; В'= №>, Та, 5Ь). Исследования кристаллов и керамики РЬ(Рео5Тао5)03 показали, что температура Тт максимума е(Т) изменяется от 230 до 260 К в зависимости от степени упорядочения ионов Ре3+ и Та5+, которая контролировалась по изменению температуры антиферромагнитного фазового перехода. Во всех образцах, кроме наиболее сильно упорядоченных, наблюдалась значительная частотная дисперсия е и увеличение Тт с ростом частоты / измерительного поля. В координатах Аррениуса зависимость Тт от / сильно отклоняется от линейной (рис.5), что свидетельствует о недебаевском характере релаксации. В то же время, зависимость Тга от / хорошо описывается законом Фогеля-Фулчера. Таким образом, диэлектрические свойства кристаллов и керамики РЬ(Ре0 5Тао г)Оз типичны для сегнетоэлектриков-релаксоров. В одном из кристаллов, проводимость которого ниже Тт была на два порядка выше, чем у других исследовавшихся кристаллов и керамик, наблюдались необычно большие значения частотного сдвига Тт (кривая 2 на рис.5). При высоких температурах в этом кристалле наблюдался еще один релаксационный процесс дебаевского типа, энергия активации которого была близка к энергии активации проводимости на постоянном токе.

Сильно выраженные релаксорные свойства частично упорядоченных проводящих кристаллов РЬ(Рео5Тао5)03, по-видимому, обусловлены мезоскопически неоднородным характером упорядочения, что, при наличии сравнительно высокой электропроводимости создает благоприятные условия для развития объемно-зарядовой и тепловой электронной поляризаций.

103Ят, К"'

Рис. 5 Зависимость температуры Тт максимума зависимости е'(Т) исследовавшихся кристаллов (1,2) и керамик (3,4) РЬ(Рео5Тао5)Оз от частоты/ в координатах Аррениуса.

Исследования диэлектрических свойств поликристаллических образцов А(Ре05^0 5)Оз (А= Ва, Бг, Са,; В'= №>, Та, 8Ь) показали, что все полученные зависимости е'(Т) аналогичны зависимостям для так называемых «материалов с гигантскими значениями е'», наиболее известным представителем которых является СаСизТцОи [6]: на зависимости е'(Т) имеется ступенька, выше которой значения е' практически не зависят от температуры (рис.6).

У ь а

100 т,°с

-200 -100

100 Т,°с

Рис.6 Температурные зависимости е' (а) и tg8 (б) на частоте 1 кГц, а также температуры Тш максимума зависимости (Т) от частоты / в координатах Аррениуса (в) для керамик Ва(Ре0 гТао 5)03 (1), 5г(Ре05М)05)Оз (2), Са(Ре0 5КЬ0 5)03 (3)и8г(Рео5ЗЬо5)Оз(4).

Температура, при которой наблюдается ступенька на кривой £'(Т) и энергия активации релаксационного процесса зависят от значений эффективного сопротивления образцов (рис.7). Такое поведение типично для релаксации Максвелл-Вагнеровского типа. Анализ вольт-амперных и вольт- фарадных зависимостей керамик А2+(Рео 5В0 5)03 показал, что электрическая гетерогенность, необходимая для развития максвелл-вагнеровской поляризации обусловлена, главным образом, образованием высокоомных слоев на границах зерен, а не наличием приэлектродного барьерного слоя.

В работах [7,8] сообщается об обнаружении нового бессвинцового сегнетоэлектрика -релаксора Ва(Ре0 5№о 5)03 (ВРЫ), имеющего размытый

Рис.7 Температурные зависимости £'(а) и tgS(o) на различных частотах, для керамик Ba(Fe0 sNbo 5)Оз с различной величиной эффективного удельного сопротивления при комнатной температуре, Ом-см: ~ 107 (BFN-1) и ~ 109 (BFN-2)

максимум f'(T) в области 180 °С. Основными аргументами в пользу наличия у BFN сегнетоэлектрических свойств являлись высокие значения е' и моноклинное искажение элементарной ячейки [7,8]. Нами проведено комплексное диэлектрическое и рентгенографическое исследование керамик кубической и моноклинной модификаций BFN, полученных различными методами.

Зависимости e'(J) наиболее проводящих образцов BFN аналогичны e'(J) других соединений А2+Ре()5В05Оз: они имеют вид ступеньки, причем высокотемпературные значения е' превышают низкотемпературные более чем

Рис.8 Температурные зависимости е' и tgS на частоте 1 кГц (а), а также температуры Тт максимума зависимости Г^сХТ) от частоты / в координатах Аррениуса (в)для керамик кубической (1,2) и моноклинной (3,4) модификаций Ва(Ре0 5№Ь05)Оз, имеющих различную величину эффективногое удельного сопротивления при комнатной температуре, Ом-см: ~108(1,3); ~109 (2); ~Ю10 (4).

на два порядка величины, достигая 20000. При температурах выше -150 °С на зависимостях е'(Т) наблюдается еще одна ступенька или максимум (вставка на рис.8а), температура которого зависит от частоты. В образцах с низкими эффективными значениями а низкотемпературная ступенька на зависимости е'(Т) отсутствует и наблюдается только высокотемпературный максимум (рис.9, кривая 4 на рис.8). Именно наличие подобного частотно-зависимого максимума г-'(Т) дало основание авторам работ [7,8] отнести BFN к сегнетоэлектр икам.

Рис.9. Температурные зависимости е' (а) е" (б), и г%8 (в) для керамики кубической модификации

ВаРе0 5МЪ0 5О3 (образец № 4 на рис.8) измеренные на различных частотах, кГц: 0.1 (1), 0.3 (2); 1 (3); 3 (4); 10 (5); 30 (6); 100 (7).

Однако исследования диэлектрических свойств данного образца в широком интервале температур и частот показало, что низкотемпературные значения е очень малы и не типичны для сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом, а частотная зависимость температур максимумов tgд(T) подчиняется закону Аррениуса, а не Фогеля-Фулчера (рис.8б). Это обстоятельство, в сочетании с очень сильной дисперсией е', позволяет считать, что наблюдаемый максимум е'(Т) является релаксационным. Следует отметить, что в исследуемом образце ВРЫ аномалий е"(Т) не наблюдается, в то время как на зависимостях 1£§(Т) аномалии имеются (рис.9). Это хорошо согласуется с результатами рассмотрения, проведенного в главе 3.Значения энергии активации частоты релаксации большинства исследовавшихся керамик А2+Рео 5 Во 5О3 в несколько раз меньше значений энергии активации, определенных из температурной зависимости а на постоянном токе. Этот факт хорошо согласуется с тем, что энергия активации максвелл-вагнеровской релаксации неоднородного материала совпадает с энергией активации проводящего объема зерен, в то время как энергия активации а(Т) определяется

плохо проводящими слоями на границах зерен. Подобная ситуация наблюдается, например, в керамике СаСизТлдО^ где сопротивление объема зерен и границ зерен определялись с помощью импеданс спектроскопии [6]. В то же время для образца №4 на рис.8 энергии активации частоты релаксации и а(Т) близки.

Полученные результаты позволили сделать вывод, что высокие значения е у ВБК обусловлены не динамикой решетки, а развитием поляризации Максвелл-Вагнеровского типа у проводящих образцов при низких температурах и тепловой электронной поляризации при высоких (выше-150 °С) температурах.

Шестая глава посвящена практическому использованию процессов релаксационной поляризации. В первом разделе главы обсужден метод частотного управления температурным коэффициентом сопротивления диэлектрика в процессе релаксационной поляризации.

Среди полупроводниковых приборов, используемых в настоящее время, видное место принадлежит терморезисторам - резисторам, отличительной особенностью которых является существенная зависимость величины их электрического сопротивления от температуры. Терморезисторы применяются в различных областях техники для решения разнообразных задач. Современные типы резисторов изготавливаются, как правило, из полупроводниковых материалов. Для этой цели используются легированные германий и кремний, карбид кремния, поликристаллические материалы на основе марганецсодержащих шпинелей, полупроводниковые стекла и другие материалы. При этом стабильность их температурных коэффициентов удельного сопротивления (ТКС) требует решения существенных технологических проблем.

В работе показано, что можно управлять величиной и знаком ТКС диэлектрика, в котором имеет место процесс релаксационной поляризации, изменяя частоту измерительного электрического поля. При использовании уравнения Дебая удельная электропроводимость диэлектрика может быть записана в виде:

Дшгк„

(8)

„ _ — „и/кТ т т

С учетом выражения для времени релаксации т — т0е , где и - энергия активации процесса релаксационной поляризации, можно записать выражение для удельного сопротивления диэлектрика

1 + со2т 2е2ипт

р = [ 0 \пт • (9)

Д £СО'ЕйТае

При этом для удельного сопротивления, измеренного на низких частотах (¿у«-),

г сп »2 '

ДШ£„Г0

л К

а для измеренного на высоких частотах (а»—),

А. = -

А££п

Соответственно могут быть определены ТКС

и и

сс,„ =-г. яг„ = —

(11)

(12)

кТ2 ' " кТ2 '

Таким образом, в низкочастотной области ТКС является положительным, а в высокочастотной - отрицательным. Оценки показывают, что при температурах, близких к комнатной, в предположении, что 11=0,5 эВ, модуль ТКС достигает 6%/К, при снижении температуры он увеличивается, а при повышении уменьшается.

В температурной области развития процесса релаксационной поляризации выражение для быстроты температурного изменения удельного сопротивления имеет вид

др _ и{\-согтг0егШ1Т)

(к Д £СОг£0Т0с.

"и1кткТ2 '

В этой же области для ТКС диэлектрика можно записать

а =

1-й>уе2""г _

\ + а>2т2е2и,кт'кТ2

(13)

(14)

При учете сквозной проводимости выражение для ТКС становится более сложным.

Результаты проведенного рассмотрения иллюстрируются экспериментальными температурными зависимостями сопротивления позисторной керамики на основе титаната бария (рис.10). На низких частотах в области выше Я Ом

1000000

* т, с

Рис. 10 Температурные зависимости сопротивления позистора на основе полупроводникового титаната бария, измеренного на различных частотах. 1-10 Гц, 2 - 100 Гц, 3 - 1 кГц, 4-10 кГц, 5 - 100 кГц.

температуры Кюри наблюдается участок с положительным ТКС. С ростом частоты величина ТКС уменьшается, а затем ТКС становится отрицательным.

Второй раздел главы посвящен решению задачи повышения чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий.

Как уже говорилось, процесс релаксационной поляризации часто может быть описан соотношениями, вытекающими из формулы Дебая Ае

"I+^jV ' (15)

А ecu1 теп

°Р=--гг. (16)

Р 1 + йГТ /

Здесь £р и <7р - вклады в действительную часть диэлектрической проницаемости и в удельную электропроводимость соответственно, даваемые

процессом релаксационной поляризации. С учетом T = на высоких

Дет

частотах (сот» 1) формула (15) может быть переписана в виде ' (Ас)2

£„ =

со2Лее2 ' (17)

где т - время релаксации процесса, Ао = о_-ост - полный вклад релаксационного процесса в сквозную электропроводность диэлектрика, а &£ = ест -£,„ - полный вклад релаксационного процесса в действительную часть диэлектрической проницаемости диэлектрика. Таким образом, в этой частотной области вклад, даваемый релаксационным процессом, зависит от квадрата Да.

Аналогичная ситуация имеет место для ар в области низких частот (сот «1)

Дет

В этом случае удельная электропроводимость процесса зависит от квадрата полного вклада релаксационного процесса в диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

Если в диэлектрике с релаксационным процессом поляризации за счет какого-либо внешнего воздействия меняется да, то на высоких частотах, как это следует из формулы (17), диэлектрическая проницаемость меняется гораздо быстрее, чем изменяется да. На низких частотах, как это следует из формулы

(16), можно добиться таким же образом большей быстроты изменения <?р , чем

быстрота изменения Ае.

Если Да зависит от температуры по закону

Асу = (Д<т0)е 1Т, (19)

где U - энергия активации процесса электропроводности, то при cm »1

(АД-„)2е ' ох Асе:

Это означает, что температурные изменения ер определяются экспонентой с вдвое меньшим показателем степени, чем температурные изменения Ао. Если имеет место температурная зависимость Ае, например, ее изменение, по закону Кюри-Вейсса

Ае = -

Т-Тс то при юг «1

(21)

С2оге1 (Т - Тс)2 Аа

(22)

Формулы (21) и (22) иллюстрируются рис. 11, на котором представлена температурная зависимость Ае, изменяющейся по закону Кюри-Вейсса (кривая 1), и соответствующая ей ар (кривая 2)

Рис. 11

Температурная зависимость Ае, изменяющейся по закону Кюри-Вейсса (кривая 1), и соответствующая ей ар (кривая 2).

125 1 30 1 35 ]■«(;

Как видно из рисунка, изменение ар с температурой происходит гораздо быстрее, чем температурное изменение Ае. При одновременном температурном росте Да быстрота изменения ар может быть дополнительно увеличена.

Рассмотренная ситуация позволяет предложить способ увеличения чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий (температуры, давления, магнитного поля и др.), чувствительными элементами которых являются диэлектрики, в которых развиваются процессы релаксационных поляризаций. Проводимость такого емкостного датчика на низких частотах и емкость резистивного датчика на высоких частотах будут изменяться существенно быстрее, чем их соответственно емкость и проводимость. На рис. 12 представлены характеристики керамического образца РЬ(Ре0 ¡РЛо 5)03, обладающего сегнетоэлектрическим температурным

максимумом е' (кривая 1) и малым отрицательным ТКС (на постоянном токе) во всей исследованной области температур.

а,Си 1м

Рис 12

Температурные зависимости параметров керамического образца РЬ(Ре0 5НЬ0 5)03. 1 - е, 2 - ар (постоянный ток), 3 - а р (106 Гц).

Наличие релаксационного процесса в диэлектрике приводит к тому, что на частоте 1 МГц электропроводимость образца (здесь она определяется вкладами релаксационного процесса) изменяется в соответствии с тем, как это следует из формулы (18) (кривая 3). В соответствии с температурным изменением диэлектрической проницаемости сопротивление образца на температурах ниже температуры Кюри характеризуется отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), а выше температуры Кюри положительным, причем модули ТКС существенно больше модулей температурных коэффициентов, характеризующих изменения диэлектрической проницаемости.

Третий раздел главы посвящен исследованию гигантского увеличения диэлектрической проницаемости и электропроводимости неоднородных диэлектриков. Известно, что в гетерогенных материалах обнаруживается увеличение диэлектрической проницаемости. Многие авторы связывают это с поляризацией Максвелл-Вагнера и накоплением зарядов на границах неоднородностей. В работе Тункера и др. [9] проводился анализ роста низкочастотной диэлектрической проницаемости гетерогенного диэлектрика, представляющего собой случайно неоднородный объект. Использовались методы конечных элементов и Монте-Карло. Авторы показали, что наибольший рост диэлектрической проницаемости имеет место в так называемых «reciprocal composite», то есть, в двухслойных структурах, в которых е одного компонента существенно больше е второго, а удельная электропроводимость второго много больше удельной электропроводимости первого. Эти идеи развиваются еще в целом ряде работ.

Между тем физическая природа гигантского увеличения диэлектрической проницаемости понятна. Оно связано с накоплением заряда на границах раздела компонентов гетерогенного диэлектрика. Рост заряда на границах раздела и приводит к росту эффективной диэлектрической проницаемости. В

начальный момент после подачи на образец электрического напряжения электрическая индукция в слоях одинакова, что означает распределение напряженности поля обратно пропорционально диэлектрическим проницаемостям слоев. Однако после завершения процессов установления, плотности токов проводимости выравниваются, и напряженности полей в слоях становятся обратно пропорциональными удельным электропроводностям слоев, что и приводит к росту накапливаемого на границах заряда именно для «reciprocal composite». Эти же физические механизмы приводят и к росту эффективной электрической проводимости.

В работе А.В. Турика с сотрудниками [10] совершенно справедливо указывается на то, что в работах, оценивающих рост емкости и даже в подробнейшей работе Тункера [9], не упоминается возможность получения гигантских электрических проводимостей. В работах А.В. Турика проводится анализ гигантского увеличения электропроводимости, но только для некоторых видов гетерогенных диэлектриков. Полный анализ возможностей такого роста в литературе отсутствует. Это и послужило стимулом к проведению нами более подробного анализа.

Для прогнозирования необходимых условий увеличения диэлектрической проницаемости достаточно рассмотреть простейшую модель электрически неоднородного диэлектрика. Воспользовавшись методами импедансной спектроскопии, можно заменить такой неоднородный образец диэлектрика эквивалентной электрической схемой (рис. 16). Мы рассчитали коэффициенты

увеличения диэлектрической проницаемости Кс и проводимости

К с = . Они имеют вид G™

, Л\ С, /\ с.

i?2 С] /?2 С*2

2+—+— «2 «I

_J_ j С] ^

(23)

}( = С 2 (24)

2 + +

Удобно проследить за областями больших значений KG и Кс по диаграмме,

R С

приведенной на рис. 13. На ней в координатах —---L приведены линии Кс =

R2 С2

R С

const и KG = const. Несомненно, с ростом —и — KG и Кс возрастают. Однако

R2 С2

рост этот не безграничен. После того, как отношение емкостей слоев достигает 10 дальнейший рост Ко с ростом этого отношения прекращается. После того, о

С1/С3

0 001 001

100 1000 10000

> 1?1®2

Рис.13 Линии равных К0 (1, 2, 3,4) - пунктир и Кс (5, 6, 7, 8) -сплошные линии. 1 -Ко=Ю00, 2 - Ко=100, 3 - Ко=10, 4 - Кс=1, 5 -Кс=1000, 6 - Кс =100, 7

-Кс=10,8-Кс=1.

как отношение сопротивлений слоев достигает 10 рост Кс также практически прекращается. Диаграмма в случае необходимости позволяет найти области небольшого Кс при большом К0 и небольшого К0 при большом Кс.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В условиях высокой электропроводимости более чувствительной характеристикой релаксационного процесса по сравнению с мнимой частью комплексной диэлектрической проницаемости является тангенс угла диэлектрических потерь. При развитии «сильных» процессов релаксационной поляризации рост сквозной электропроводимости не приводит к исчезновению экстремумов в частотных зависимостях тангенса угла диэлектрических потерь.

2. Найдены решения обратной задачи определения параметров процессов релаксационной поляризации по исследованию частотного поведения действительной и (или) мнимой частей диэлектрической проницаемости при развитии в диэлектрике сквозной электропроводимости и релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа.

3. Высокие значения диэлектрической проницаемости и особенности ее температурной зависимости керамик как моноклинной, так и кубической перовскитных модификаций Ва(Ре0 зЫЬо 5)Оз связаны с развитием в этих керамиках релаксационных поляризаций, а не наличием сегнетоэлектрических релаксорных свойств, как предполагалось ранее. Размытие и частотный сдвиг максимума температурной зависимости диэлектрической проницаемости монокристаллов сегнетоэлектрика-релаксора РЬ(Ре0 эТао 5)03 сильно зависят от величины сквозной электропроводимости, что связано с развитием в более проводящих образцах дополнительных механизмов релаксационных поляризаций.

4. Разработан метод частотного управления температурным коэффициентом сопротивления диэлектрика в процессе релаксационной поляризации, решена задача повышения чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий за счет использования процессов релаксационной поляризации, определены области роста и быстрота роста диэлектрической проницаемости и удельной электропроводимости в зависимости от отношения емкостей и электропроводимостей компонентов гетерогенного диэлектрика.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Сканави, Г.И. Диэлектрические поляризации и потери в стеклах и керамических материалах с высокой диэлектрической проницаемостью / Г.И.Сканави // Госэнергоиздат/ М-Л, 1952. -350с.

2. Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела. T.l./А.К.Иванов-Шиц, И.В. Мурин // изд-во С-Птб. университета /С-Птб, 2000. -616 с.

3. Сканави, Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей) / Г.И.Сканави// ГИТТЛ / М-Л, , 1949,- 500 с.

4. Прокопало, О.И Титанат бария / О.И.Прокопало, Е.Г.Фесенко, В.Г.Гавриляченко, Р.И.Спинко,В.С.Бондаренко // издательство Ростовского ун-та/ Ростов-на-Дону, 1971. - 214 с.

5. Gerthsen, P. Eine Methode zum direkten Nachweise von Leitfakigkeitsinhomogenitaten an Korngranzen/ P.Gerthsen , K.N. Hardtl // Z. Naturforsch. -1963. -B. 18a. -S. 423-424.

6. Sinclair, D.C. CaCu3Ti40i2: one-step internal barrier layer capacitor / D.C. Sinclair, T.B. Adams, F.D.Morrison, A.R. West //Appl Phys Lett.- 2002.V. 80.-P. 2153-2155.

7. Saha, S. and SinhaT.P. Structural and dielectric studies of'Ba(Fe05Nb0 5)O3 / S. Saha , T.P. Sinha //J. Phys.: Condens. Matter. - 2002.V. 14.-P.249-258.

8. Chung, C.-Y., Chang Y.-H., Chen G.-J. Effects of lanthanum doping on the dielectric properties of Ba(Feo sNbo s)03 ceramic./ C.-Y.Chung, Y.-H., Chang, G.-J. Chen//J. Appl. Phys.- 2003. V.93.-P. 6624-6628.

9. Tuncer, E.Non-Debye dielectric relaxation in binary dielectric mixtures (50-50):Randomness and regularity in mixture topology/ E. Tuncer, В., Nettelblad, S.M. Gubanski // Journal of Applied Physics. -2002. V.92, №8. -P.4612-4624.

Ю.Турик, A.B. Диэлектрические спектры неупорядоченных сегнетоактивных систем: поликристаллы и композиты / А.В.Турик, Г.С. Радченко, А.И. Чернобабов , С.А.Турик, В.В.Супрунов II Физика твердого тела. -2006. Т. 48, № в.- С. 1088-1090.

СПИСОК ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Богатин, А.С., Влияние сквозной проводимости на определение характеристик процессов релаксационной поляризации / А.С Богатин, И.В.Лисица, С.А Богатина * II Письма в ЖТФ,- 2002. Т.28, № 18,- С. 61-66.

2. Раевский, И.П. Выращивание и исследование монокристаллов PbFe1/2Tai/203 / И.П. Раевский, В.В. Еремкин, В.Г. Смотраков, М.А. Малицкая, С.А. Богатина , Л.А.Шилкина II Кристаллография.- 2002. Т.44, № 6,- С. 10761080.

3. Bokov, А.А. Empirical scaling of the dielectric permittivity peak in relaxor ferroelectrics /А.А. Bokov, Y.-H. Bing, W. Chen, Z.-G. Ye, S.A. Bogatina*, I.P.Raevski, S.I. Raevskaya, E.V. Sahkar // Physical Review В.-2003,- V. 68, №5. 052102.1-4.

4. Раевский, И.П Влияние упорядочения катионов на температуры сегнетоэлектрического и антиферромагнитного фазовых переходов в PbFei/2Nbj/203 / И.П.Раевский, В.В.Китаев, С.А.Брюгеман , Д.А.Сарычев, А.С. Богатин, B.C. Николаев, С.А. Богатина*, Л.А.Шилкина И Известия РАН. Серия физическая,- 2003.- Т.67, № 2,- С. 962-964.

5. Raevski, I.P. High-k ceramic materals based on nonferroelectnc АРешВ^Оз (A - Ba, Sr, С; В - Nb, Та, Sb) perovskites/ I.P.Raevski, S.A.Prosandeev, S.A. Bogatina , M.A.Malitskaya, L. Jastrabik II Integrated Ferroelectrics.-2003. -V.55.-P. 757-768.

6. Kubrin, S.P., Dielectric and Mossbauer studies of B-cation order-disorder effect on the properties of Pb(Fei,2Tai/2)03 relaxor ferroelectric / S.P. Kubnn, , S.I.Raevskaya, S.A.Kuropatkina*, I.P.Raevski, D.A. Sarychev //Ferroelectrics.-2006,- V.340. - P.155-159.

7. Куропаткина, С.А. Повышение чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий / С.А.Куропаткина // Известия РАН. Серия физическая.-2007.-Т.71, №2-, С. 219-221.

8. Куропаткина, С.А. Гигантское увеличение диэлектрической проницаемости и электропроводимости в неоднородных диэлектриках /С.А.Куропаткина, И.П.Раевский, А.С.Богатин// Известия РАН. Серия физическая.- 2007.-Т.71, № 2. - С.238-239.

9. Куропаткина*, С.А. Частотное управление температурным коэффициентом сопротивления диэлектрика в процессе релаксационной поляризации / С.А.Куропаткина , В.Н. Богатина, А.С.Богатин, И.П.Раевский // «Порядок, беспорядок и свойства оксидов». Седьмой международный симпозиум (ODPO-2004). Сб.трудов/ Сочи,- С.37-38

10. Раевская, С.И Бессвинцовые материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, слабо зависящей от температуры. / С.И.Раевская, С.П.Кубрин, Л.А.Резниченко, Д.А.Сарычев, И.Н. Захарченко, С.А. Куропаткина* // Материалы международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (INTERMATIC -2005)/ М,- МИРЭА-ЦНИИ «Электроника».- 2006.4.1.- С.72-75.

11. Куропаткина*, С.А. Определение параметров процессов релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типов по диэлектрическим спектрам / С.А. Куропаткина II Материалы Международной научной конференции «Пленки - 2005»/ М.- Ч. 2. -2005.- С. 141-144.

12. Богатин, A.C., «Сильные» и «слабые» процессы релаксационной поляризации в дебаевских диэлектриках / А.С.Богатин, С.А. Куропаткина , В.Н. Богатина // Материалы XVIII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (ВКС - XVIII)/ Санкт-Петербург.- 2008,- С.329-330.

13. Богатин, A.C. Влияние одновременного развития двух процессов релаксационной поляризации на электрические спектры диэлектриков/ А.С.Богатин, С.А. Куропаткина*, В.Н. Богатина //Материалы XI международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2008).-Санкт-Петербург.- 2008. Т.1.- С.176-179.

14. Богатин, A.C. Электропроводность как характеристика релаксационной поляризации// А.С.Богатин, С.А. Куропаткина*, В.Н. Богатина// Материалы XI международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2008). -Санкт-Петербург.-2008. Т.1.- С. 179-182.

15. Raevski, I.P., Dielectric and Mössbauer Studies of High-Permittivity BaFei/2Nbi/203 Ceramics with Cubic and Monoclinic Perovskite Structures/1. P. Raevski, S. A. Kuropatkina", S. P. Kubrin, S. I. Raevskaya, D. A. Sarychev, M. A. Malitskaya, A. S. Bogatin, V. V. Titov, I. N. Zakharchenko // Abstr. 9th Russian-CIS-Baltic-Japan Symposium on FerroeIectricity( RCBJSF-9)/- Vilnius, Lithuania. -2008.-P.183.

* - в настоящее время - С.А. Ковригина.

Издательство «ЦВВР» Лицензия ЛР № 65-36 от 05 08 99 г Сдано в набор 9 09 08 г Подписано в печать 9 09 08 г Формат 60*84 1/ 16 Заказ № 967 Бумага офсетная Гарнитура «Тайме» Оперативная печать Тираж 100 экз Печ Лист 1,0 Услпечл 1,0 Типография Издательско-полиграфическая лаборатория УНИИ Валеологии

«Южный федеральный университет» 344091, г Ростов-на-Дону, ул Зорге, 28/2, корп 5 «В», тел (863) 247-80-51 Лицензия на полиграфическую деятельность № 65-125 от 09 02 98 г.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Ковригина, Софья Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 .РЕЛАКСАЦИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ В ДИЭЛЕКТРИКАХ.

1Л. Основные виды релаксационной поляризации.

1.2. Релаксационная поляризация, связанная с электрическими неоднородностями.

1.3. Сегнетоэлектрики - релаксоры.

1.4. Позисторы.

ГЛАВА 2 .ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ.

2.1. Получение керамических образцов.

2.2. Выращивание монокристаллов.

2.3. Методики измерений.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ РЕЛАКСАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРИ НАЛИЧИИ СКВОЗНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ.

3.1. Процессы релаксационной поляризации и влияние сквозной электропроводимости.

3.2. Электропроводимость как характеристика релаксационной поляризации.

3.3. Энергия активации процесса релаксационной поляризации при наличии сквозной электропроводимости.

3.4. Импедансная спектроскопия.

3.5. Влияние одновременного развития двух процессов релаксационной поляризации на электрические спектры диэлектриков.

ГЛАВА 4. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ РЕЛАКСАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ.

4.1. Исключение влияния сквозной электропроводимости.

4.2. Определение параметров процессов релаксационной поляризации дебаевского типа по диэлектрическим спектрам.

4.3. Определение параметров процессов релаксационной поляризации при развитии двух релаксационных процессов дебаевского типа.

4.4. Электрические характеристики компонентов позисторной керамики на основе титаната бария.

ГЛАВА 5.ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРОЙНЫХ ПЕРОВСКИТОВ ^2+(55+0.555+0.5)Оз.

5.1. Диэлектрические свойства монокристаллов и керамики сегнетоэлектриков-релаксоров PbFeo.5Tao.5O3 и PbFeo.5Nbo.5O3.

5.2. Диэлектрические свойства керамик тройных перовскитов A2+Fe0.5B5\5O3 (А= Ва, Sr, Са; В5+= Nb, Та, Sb).

ГЛАВА 6. НОВЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССОВ

РЕЛАКСАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ.

6.1. Частотное управление температурным коэффициентом сопротивления диэлектрика в процессе релаксационной поляризации.

6.2. Повышение чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий.

6.3. Гигантское увеличение диэлектрической проницаемости удельной проводимости в неоднородных диэлектриках.

Введение диссертация по физике, на тему "Процессы релаксационной поляризации дебаевского и квазидебаевского типа в диэлектриках"

Актуальность темы.

Непрерывные возрастания требований к современным устройствам твердотельной электроники делают актуальной проблему разработки и получения материалов, обладающих уникальными физическими свойствами, такими как гигантская диэлектрическая проницаемость и гигантская электропроводимость в переменных электрических полях, возможность управлять свойствами элемента, изменяя частоту поля. В этом плане на первое место выходят возможности использования процессов релаксационных поляризаций, в том числе связанных с гетерогенностью по -свойствам компонентов или фаз. Это в свою очередь требует получения информации о процессах релаксационной поляризации, за счет которых и возникают описанные физические свойства диэлектриков.

Цель работы.

Задачи исследования.

При выполнении работы были решены следующие задачи:

1. Решена обратная задача определения параметров процессов релаксационной поляризации по исследованию частотного поведения действительной и (или) мнимой частей диэлектрической проницаемости при развитии в диэлектрике релаксационной поляризации дебаевского или квазидебаевского типа в том числе при наличии высокой электропроводимости.

4. Найдены новые области практического использования процессов релаксационной поляризации.

Объекты исследования.

1. Керамические образцы тройных перовскитов типа ;4(Тео.5£'о.5)Оз

А = Ва, Sr, Ca,Pb; £'=Nb, Та, Sb);

2. Керамические образцы позисторной керамики на основе ВаТЮз.

3. Монокристаллы Pb(Fe0.5Ta0.5)O3.

Научная новизна.

В ходе выполнения диссертационной работы впервые:

1 - решена - обратная задача определения параметров процессов релаксационной поляризации по действительным и (или) мнимым частям диэлектрической проницаемости диэлектрика, на основе чего уточнены параметры процессов релаксационной поляризации;

3 - определены области отношений электрических параметров компонентов гетерогенных диэлектриков, необходимых для гигантского роста диэлектрической проницаемости и электропроводимости в гетерогенных диэлектриках;

4 - показано, что высокие значения диэлектрической проницаемости и особенности ее температурной зависимости у керамик как моноклинной, так и кубической перовскитных модификаций Ba(Fe0.5Nbo.5)03 связаны с развитием в этих керамиках релаксационных поляризаций, а не наличием сегнетоэлектрических релаксорных свойств, как предполагалось ранее.

Практическая значимость работы.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. В диэлектрике с дебаевской релаксационной поляризацией экстремумы в частотных зависимостях тангенса угла диэлектрических потерь сохраняются при больших величинах сквозной электропроводимости, чем экстремумы в частотных зависимостях мнимых частей диэлектрической проницаемости.

2. Установлено, что если вклад дебаевского процесса релаксационной поляризации в действительную часть диэлектрической проницаемости диэлектрика более чем в 8 раз превышает вклад высокочастотных процессов поляризации, то при большой сквозной электропроводимости экстремумы в частотной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь не исчезают. Это обстоятельство позволяет разделить процессы релаксационной поляризации по возможности их наблюдения в условиях высокой сквозной электропроводимости на «сильные» и «слабые».

4. Как величиной, так и. знаком температурного коэффициента сопротивления диэлектрика, в котором имеет место релаксационная поляризация, можно управлять, изменяя частоту электрического поля.

Личный вклад автора в разработку проблемы.

Диссертантом самостоятельно получены керамические образцы некоторых исследовавшихся в работе соединений, выполнена большая часть диэлектрических измерений и измерений электропроводимости, составлены компьютерные программы, проведены расчеты, обработаны полученные результаты, проведено их обобщение. Исследования, описанные в разделе 3.1, проведены при участии аспиранта Лисицы И.В.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

3. Высокие значения диэлектрической проницаемости и особенности ее температурной зависимости керамик как моноклинной, так и кубической перовскитных модификаций Ba(Fe0.5Nb0.5)O3 связаны с развитием в этих керамиках релаксационных поляризаций, а не наличием сегнетоэлектрических релаксорных свойств, как предполагалось ранее. Размытие и частотный сдвиг максимума температурной зависимости диэлектрической проницаемости монокристаллов сегнетоэлектрика-релаксора Pb(Fe0.5Ta0.5)O3 сильно зависят от величины сквозной электропроводимости, что связано с развитием в более проводящих образцах дополнительных механизмов релаксационных поляризаций.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Ковригина, Софья Александровна, Ростов-на-Дону

1. Розенберг, Ф. История физики. Т.2. / Ф. Розенберг // ОНТИ / М-Л, 1937. -312 с.

2. Иоффе, А.Ф. Избранные труды в 2 т. Т.1. Механические и электрические свойства кристаллов / А.Ф. Иоффе // Наука, 1974. 326 с.

3. Cole, K.S. Dispersion and absorption dielectrics. L. Alternating current characteristics / K.S. Cole, R.H. Cole. // Chem. Phys. 1941. V. 9, №4. - P. 341-351.

4. Фрёлих, Г. Теория диэлектриков. / Г. Фрёлих // Издательство иностранной литературы / М, 1960. -251 с.

5. Maxwell, J.C. A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field / J.C. Maxwell // Oxford, 1864.

6. Курчатов, И.В. Собрание научных трудов. Сегнетоэлектрики. Т.1 / И.В. Курчатов // Наука, ГТТИ / М, 1933. 576 с.

7. Френкель, Я.И. Кинетическая теория жидкости / Я.И. Френкель // Изд. АН СССР / М-Л, 1945. 592 с.

8. Дебай, П. Полярные молекулы / П. Дебай // ГНТИ / М-Л, 1931. 247 с.

9. Сканави, Г.И. Физика диэлектриков / Г.И. Сканави // ГИТТЛ / М-Л, 1949. 500 с.

10. Smyth, С.Р. Dielectric behavour and structury / C.P. Smyth // New York, 1955.

11. Pellat, С Polarisation et Optique Cristalline. Саггй / С. Pellat // Paris, 1896. -285 p.

12. Сурис, P.A. К теории диэлектрической проницаемости анизотропной среды, поляризуемой с конечной скоростью / Р.А. Сурис, В.Н. Финкелыптейн // Изв. АН СССР, сер. физ. 1960. - Т.24, №1 - С.189-191.

13. Сканави, Г.И. Диэлектрические поляризации и потери в.стеклах и керамических материалах с высокой диэлектрической проницаемостью / Г.И. Сканави // Госэнергоиздат / М-Л, 1952.

14. Сканави, Г.И. Новый вид диэлектрической поляризации и потерь в поликристаллических диэлектриках / Г.И. Сканави, А.И. Демишина // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1949. - Т. 19, № 1. - С. 3-17.

15. Реймеров, Л.И. Электронно-релаксационные процессы в двуокиси титана / Л.И. Реймеров // Журнал технической физики. 1959. - Т. 29, № 2. - С. 261266.

16. Богородицкий, Н.П. Электрофизические основы высокочастотной керамики / Н.П. Богородицкий, Н.Д. Фридберг// Госэнергоиздат / М-Л, 1958. -192 с.

17. Volger, J., Electric Dipoles due Trapped Electrons / J. Volger, J.M. Stevels // Philips Res. Rep. 1956. - V. 11. № 79. - P. 452.

18. Wagner, K.W. Erklarung der dielektrishcen Nachwirkungsvorgange auf Grund Maxwellscher Vorstellungen. / K.W. Wagner // Arch. Elektrotechn., 1914. b.2 - S. 371-387.

19. Брагин, C.M. Теория и практика пробоя диэлектрика / С.М. Брагин, А.Ф. Вальтер, Н.И. Семенов // М-Л, 1929. 383 с.

20. Нетушил, А.В. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников / Б.Я. Жуховицкий, В.Н. Кудин, Е.П. Парини // ГЭИ / М-Л, 1959.-480 с.

21. Воробьев, Г.А. Физика диэлектриков / Г.А.Воробьев // Изд-во Томского ун-та / Томск, 1977. 252 с.

22. Губин, С.Н. Физика диэлектриков / С.Н. Губин // ВШ / М, 1971. 268 с.

23. Койков, С.Н. Физика диэлектриков. Область сильных полей (конспект лекций) / С.Н. Койков // Изд-во Ленинградского ун-та/ Л, 1974. 185 с.

24. Борисова, М.Э. Физика диэлектриков / М. Э. Борисова, С.Н. Койков // Изд-во Ленинградского ун-та/ Л, 1979. 239 с.

25. Челидзе, Т.Л. Электрическая спектроскопия гетерогенных систем / А.И. Деревянко, О.Д. Куриленко // Наукова думка / Киев, 1977. 230 с.

26. Хиппель, А.Р. Диэлектрики и волны / А.Р. Хиппель // ИИЛ / М, 1960. -440 с.

27. Shen, М. Dielectric enhancement and Maxwell-Wagner effects in polycrystalline ferroelectric multi-layered thin films // M. Shen, GeS. CaOw // J. Phys. D. Appl. Phys. 2001. - V. 34. - P. 2935-2938.

28. Харитонов, E.B. Диэлектрические материалы с неоднородной структурой / E.B. Харитонов // Радио и связь / М, 1983. 128 с.

29. Старусева, С. Ф. Определение предельного коэффициента абсорбции и эффективного времени релаксации / С. Ф. Старусева, Н.А Моисеева, И.Б. Оболочик и др. // Вест. Харьковского политехнического института, 1981. Вып. 7, № 150.-С.603.

30. Maxwell, J. С. Colours in metal glasses and in metallic films / J. C. Maxwell, W. Garnett // Phil. Trans. R. Soc. London. 1904. - V. A203. - P.385-420.

31. Оделевский, В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем. 1. Матричные двухфазные системы с невытянутыми включениями / В.И. Оделевский // ЖТФ. 1951. - Т. 21Б, № 6. - С. 667-677.

32. Оделевский, В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем. 2. Статистические смеси невытянутых частиц / В.И. Оделевский // ЖТФ. 1951. - Т.21Б, № 6. - С. 678-685.

33. Bruggeman, D.A. Verschidener physikalischen Konstanten von heterogenen Substanzen / D.A. Bruggeman G. Berechnung// Ann. Phys. 1935. - B. 24, № 5. - S. 636-679.

34. Харитонов, Е.В. Диэлектрические материалы с неоднородной структурой / Е.В. Харитонов // Радио и связь / М, 1983. 128 с.

35. Samara, G.A. The relaxational properties of compositionally disordered AB03 perovskites / G.A. Samara //J. Phys.: Condens. Matter. 2003. - V.15. - P.R367-R411.

36. Cross, L.E. Relaxor ferroelectrics / L.E. Cross // Ferroelectrics. 1987. - V.76, №1/2.-P.241-267.

37. Cross, L.E. Relaxor ferroelectrics: an overview / L.E. Cross // Ferroelectrics. -1994. V.151. - P.305-320.

38. Исупов, B.A. Природа физических явлений в релаксорах /В.А. Исупов // Физика твердого тела. 2003. - Т.45. №6. - С. 1056-1060.

39. Гриднев, С.А. Введение в физику неупорядоченных полярных диэлектриков: Учеб. пособие / С.А. Гриднев, JI.H. Коротков // Воронеж, гос. техн. ун-т/Воронеж, 2003. 199 с.

40. Glinchuk, M.D. Random field theory based model for ferroelectric relaxors / M.D. Glinchuk, R.A. Farhi // J. Phys.: Condens. Matter. 1996. - V.8. - P. 69856996.

41. Ravez, J. Some solid state chemistry aspects of lead-free relaxor ferroelectrics / J. Ravez, A. Simon // J. Solid State Chem. 2001. - V.162. - P.260-265.

42. Chen, A. Ferroelectric relaxor Ba(Ti,Ce)03 / A Chen, J. Zhi, Y. Zhi // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. - V.14. - P.8901-8912.

43. Salak, A.N. Evolution from Ferroelectric to Relaxor Behavior in the (1-x)BaTi03 xLa(Mg./2TiI/2)03 System / A.N. Salak, M.P. Seabra, V.M. Ferreira // Ferroelectrics. - 2005. - V.318. - P. 185-192.

44. Levstik, A. Glassy freezing in relaxor ferroelectric lead magnesium niobate / A. Levstik , Z. Kutnjak, C. Filipic, R. Pirc // Phys.Rev. 1998. - V. B57, №18. -P.l 1204-11211.

45. Полупроводники на основе титаната бария. // Энергоиздат / М, 1982. -328 с.

46. Sauer, Н.А. Positive temperature coefficient thermistors / H.A. Sauer, S.S. Flaschen // Proceedings of the Electronic Components Symposium, Washington. -1956.-P. 41-46.

47. Harman, G.G. Electrical properties of BaTi03 containing samarium/ G.G. Harman // Phys. Rev. 1957. - V. 106. - P. 1358-1359.

48. Roup, R.R. A review of developments and current trends in ceramic dielectrics used for capacitor applications / R.R. Roup // J. Amer. Ceram. Soc. 1958. - V.41. -P. 499-501.

49. Keller, C.P. Optical spectra of rare earth activated BaTi03 / C.P. Keller, A.D. Pettit J. // Chem. Phys. 1959. - V.'31. - P. 1272-1279.

50. Sauer, H.A. Piezoresistance and piezocapacitance effect in barium strontium titanate / H.A. Sauer, S.S. Flaschen, D.C. Hoestereg // J. Amer. Ceram.Soc. 1959. -V. 42.-P. 363-366.

51. Saburi, O. Properties of semiconductive barium titanates / O. Saburi // J. Phys. Soc. Japan. 1959. - V. 14. - P. 1159-1174.

52. Saburi, O. Piezoresistivity in semiconductive barium titanates / O. Saburi // J. Phys. Soc. London. 1960. - V.15. - P. 733-734.

53. Saburi, O. Physical Properties of BaTi03 semiconductors. II O. Saburi // -3Bussei. -1961, № 2. - P. 581-593.

54. Saburi, О. Semiconducting bodies in the family of barium titanates. / O. Saburi // J. Amer. Ceram. Soc. 1961. - V.44. - P. 54-63.

55. Heywang, W. Uber Anomale Halbleitereffekte in BaTi03 / W. Heywang // Solid State Physics in Electronics and Telecommunications. 1960. - V. 4. - P. 877881.

56. Heywang, W. Bariumtitanat als Sperrschtalbleiter / W. Heywang // Solid-State Electronics. 1961. - V. 3. - P. 1-58.

57. Heywang, W. Die Verlauf des komplexen Widerstandes von BaTi03 Kaltleiter als Bestatigung des Sperrschichtmodells / W. Heywang // Z. angew. Phys.- 1963. -Bd6. S. 1-5.

58. Богданов, C.B. Полупроводниковые свойства BaTi03 / C.B. Богданов, В .А. Рассушин // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. - Т. 24. - С. 1248-1250.

59. Яценко, А.Ф., Некоторые электрические свойства титаната бария с добавлениями редкоземельных элементов / А.Ф. Яценко, Т.П. Попова // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. - Т.24. - С. 1310-1313.

60. Яценко, А.Ф., Зондирование поля кристаллической решетки ВаТЮ3 с добавлением редкоземельных элементов / А.Ф. Яценко, JI.M. Рабкин // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1960. - Т. 24. - С. 1314-1317.

61. Текстер-Проскурякова, Г.Н. Полупроводниковые титанаты бария и стронция с положительным температурным коэффициентом сопротивления /Т.Н. Текстер-Проскурякова // Физ. твердого тела. 1963. - Т. 5. - С. 3463-3472.

62. Шефтель, И.Т. Терморезисторы. / И.Т. Шефтель // М, 1973. с. 416.

63. Гольцов, Ю.И., Электрические свойства поликристаллического титаната бария с добавками лантаноидов / Ю.И. Гольцов, А.С. Богатин, О.И. Прокопало // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1967. - Т. 31. - С. 1821 -1823.

64. Богатин, А.С. Электрические свойства зерен и межкристаллитных прослоек в керамике полупроводникового титаната бария / А.С. Богатин, О.И. Прокопало // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1970. - Т. 34, № 12. - С. 2617-2622.

65. Богатина, В.Н. Дисперсия комплексной проводимости в легированном поликристаллическом титанате бария / В.Н. Богатина, А.С. Богатин, О.И. Прокопало // Изв. Вузов. Физика. 1973. - № 6. - С. 52-56.

66. Богатина, В.Н. Релаксационные процессы поляризации в легированном титанате бария / В.Н. Богатина, Прокопало О.И. // В кн. Полупроводники-сегнетоэлектрики. Изд-во Ростовского ун-та / Ростов-на-Дону, 1973. с. 113116.

67. Прокопало, О.И. Электропроводность сегнетоэлектриков со структурой перовскита / О.И. Прокопало // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1975. - Т. 39, № 5. -С. 995-999.

68. Kawabe, К. Electrical conduction and breakdown in BaTi03 single crystals / K. Kawabe, S. Uemats, Y. Inuishi // J. Inst. Elect. Engrs. Japan. 1964. - V. 84. - P. 1414-1420.

69. Ротенберг, Б.А. Электрические и радиоспектроскопические исследования титаната бария с добавками трехвалентных элементов / Б.А. Ротенберг, Ю.Л. Данилюк, Е.И. Гиндин и др. // Физика твердого тела. 1965. - Т.7. - С. 30483053.

70. Murakami, Т. The PTCR effect in BaTi03 single crystals / T. Murakami // Japan J. Appl. Phys. 1966. - V. 5. - P. 450.

71. Ikushima, H. Electrical conduction in reduced single crystals of barium titanate / H.Ikushima, S. Hayakawa // Japan. J. Appl. Phys. 1967. - V. 6. - P.454-458.

72. Murakami, T. The barrier height of metal- BaTi03.x contacts / T. Murakami // J. Phys. Soc. Japan. 1967. - V. 23. - P. 457.

73. Забара, Ю.В. Положительный температурный коэффициент сопротивления в монокристалле ВаТЮз вблизи точки Кюри / Ю.В. Забара, А.Ю. Кудзин, А.С. Барабан // Изв. Вузов. Физика. 1972. - № 11. - С. 134-137.

74. Gerthsen, P. Erne Methode zum direkten Nachweise von Leitfakigkeitsinhomogenitaten an Korngranzen / P. Gerthsen, K.N. Hardtl // Z. Naturforsch. 1963. - Bd 18a. - S. 423-424.

75. Heywang, W. Zum Aufbau der Sperrschichten in kaltleitenden Bariumtitanat / W. Heywang, H. Brauer // Solid State Electronics. 1965. - V. 8. - P. 129-135.

76. Rehme, H. Elektronenmicroskopischen Nachweis von Sperrschichten in Bariumtitanat Kaltleiterkeramik / H. Rehme // Phys. Status Solidi. - 1966. - V. 18. -P. 101-102.

77. Бойс, Г.В. Релаксационная поляризация в полупроводниковом титанате бария / Г.В. Бойс, Н.А. Михайлова // Физ. твердого тела. 1968. - Т. 10. - С. 630633.

78. Богатина, В.Н. Релаксационные процессы поляризации в легированном титанате бария / В.Н. Богатина, О.И. Прокопало // В кн. Полупроводники-сегнетоэлектрики. Издательство Ростовского ун-та / Ростов-на-Дону, 1973. С. 113-116.

79. Прокопало, О.И. Титанат бария / О.И. Прокопало, Е.Г. Фесенко и др. // Издательство Ростовского ун-та / Ростов-на-Дону, 1971. С. 214.

80. Pat. № 3116262 USA. Ceramic composition CI. 252-519 // Goodman G. 1963.

81. Numara S. PTC effect in PbFe^Nbi/sOs / S. Numara, K. Doi // Japan. J. Appl. Phys. 1970. - V. 9, № 6. - P. 716.

82. Гуревич, B.M. Электропроводимость сегнетоэлектриков. / B.M. Гуревич // Изд. Комитета стандартов / М, 1969. 384 с.

83. Раевский, И.П. Аномалии электропроводности сегнетоэлектриков в области фазовых переходов различных типов / И.П. Раевский, А.Н. Павлов, О.И. Прокопало // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1987. - Т. 51, № 12. - С. 2262-2264.

84. Раевский, И.П. Позисторный эффект в сегнетоматериалах, не содержащих титанат бария. / И.П. Раевский, С.Н. Емельянов, П.Ф. Тарасенко // Получение и применение сегнето и пьезоматериалов в народном хозяйстве. М.- 1984.-С. 46-50.

85. Бондаренко, Е.И. Эффект положительного температурного коэффициента сопротивления в титанате калия-висмута / Е.И. Бондаренко, А.Н, Павлов, И.П. Раевский, О.И. Прокопало, С.М. Емельянов, П.Ф. Тарасенко // ФТТ. 1985. - Т. 27, № 8. - С. 2530-2533.

86. Раевский, И.П. Позисторный эффект в титанатах калия-висмута, натрия-висмута и твердых растворах на их основе / С.Н. Емельянов, A.JI. Боков, Ю.М. Попов, А.Н. Павлов // ЖТФ. 1988. - Т. 58, № 9. - С. 1762-1768.

87. Аморфные и поликристаллические полупроводники. Пер. с нем. // Мир / М, 1987.- 160 с.

88. Ihrig, Н. Visualization of the grain-boundary potential barriers of PTC-type ВаТЮз ceramics by cathodoluminescence in an electron-probe microanalyzer / H. Ihrig, M Klerk // Appl. Phys. Lett. 1979. - V. 35, № 4. - P. 307-309.

89. Nemoto, H. Direct examination of PTC action of single grain boundaries in semiconducting ВаТЮз ceramics / H. Nemoto, I. Oda // J. Amer. Ceram. Soc. -1980. V.64, № 78. - P. 398-401.

90. Bramecha, B.G. Resistivity anomaly in semicondacting ВаТЮз / B.G. Bramecha, K. P. Sinha // Japan. J. Appl. Phys. 1971. - V. 10, № 4. - P. 496-504.

91. Vinetskii, Y.L. On the nature of the anomalous electric conductivity of ferroelectrics in the phase transition region / Y.L. Vinetskii, M.A. Itskovskii, L.S. Kukushkin // Phys. Status. Solidi. 1970. - V. 39, №1. - P. K23-K27.

92. Peria, W.T. Possible explanation of positive temperature coefficient in resistivity of semiconductivity ferroelectrics / W.T. Peria, W. R. Bratchan, R.D. Fenity // J. Amer. Ceram Soc. 1963. - V. 46, № 1. - P. 48-54.

93. Goodman, G. Electrical conduction anomaly in samariumdoped barium titanate / G. Goodman // J. Amer. Ceram. Soc. 1963. - V. 46, № 1. - P. 48-54.

94. Brauer, H. Widerstandsanomalie in halbleitender ВаТЮз keramik in bereich unterhalb der Curietemperatu / H. Brauer // Solid State Electron. 1974. - V. 17, № 1. -P. 1013-1019.

95. Валеев, X.C. Нелинейные металлооксидные полупроводники. / X.C. Валеев, В.Б. Квасков // Энергоиздат / М, 1983. 160 с.

96. Heywang, W. Resistivity anomaly in doped barium / W. Heywang // J. Amer. Ceram Soc. 1964. - V. 47, №10. - P. 484-490.

97. Mallick, G.T. Current-voltage characteristics of semiconducting barium titanate ceramics / G.T. Mallick, P.R. Emtage // J. Appl. Phys. 1968. - V. 39, № 7. -P. 3089-3094.

98. Kulwicki, B.M. Diffusion potentials in BaTi03 and the theory of PTC materials / B.M. Kulwicki, A.J. Purdes // Ferroelectrics. 1970. - V.l, № 4. - P. 253263.

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

100. Квантов, М. А. Природа полупроводниковых свойств керамического титаната бария / М. А. Квантов, Ю. П. Костиков, Б. Б. Лейкина // Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1987. - Т. 23, № 10. - С. 1722—1725.

101. Костикова, С. Химические процессы при легировании оксидов. / С. Костикова, Ю. П. Костиков // Изд. С.-Петербургского университета / СПб, 1997. 156 с.

102. Бердов, Г.И. К вопросу о диэлектрических потерях. / Г.И. Бердов // Известия ВУЗов. Физика. 1962. - №3. - С.9-11.

103. Богородицкий, Н.П. Теория диэлектриков. / Н.П. Богородицкий, Ю.М. Волоковинский, А.А. Воробьев // Энергия / М, 1965. 344 с.

104. Sinclair, D.C. Impedance and modulus spectroscopy of semiconducting ВаТЮз showing positive temperature coefficient of resistance. / D.C. Sinclair, A.R. West // Journal of Applied Physics. 1989. - V.66, №8. - P. 3850-3856.

105. West A.R. Characterization of Electrical Materials, Especially Ferroelectrics, by Impedance Spectroscopy / A.R. West, D.C. Sinclair, N. Hirose // Journal of Electroceramics. 1997. - V.l, №1. - P. 65-71.

106. Cho J.-H. Equivalent circuit analysis for ferroelectrics./ J.-H. Cho, H.-T. Chung, H.-G. Kim // Ferroelectrics. 1997. - 198 (1-4) - P. 1-10 .

107. Lee, Нее Young. Complex impedance analysis of doped barium titanates. / Нее Young Lee, Kyeong Ho Cho, Hyo-Duk Nam // Ferroelectrics. 1994. - 154 (1 -4 pt 4). - P. 143-148.

108. Hirose, N. Impedance spectroscopy of undoped ВаТЮЗ ceramics. / N. Hirose, A.R. West // Journal of the American Ceramic Society. 1996 . - V.79, № 6. -P. 1633-1641.

109. Rao, K.S. Impedance spectroscopy study of the ferroelectric Pb0.gK o.iDyo.iNb206 ceramics / K.S. Rao, T.S. Latha, P.M. Krishna, D.M. Prasad // Modern Physics Letters. 2008. - В 22 (12). - P. 1251-1264.

110. Khodorov, A. Impedance spectroscopy study of a compositionally graded lead zirconate titanate structure / A. Khodorov, S.A.S. Rodrigues, M. Pereira, M.J.M. Gomes // Journal of Applied Physics. 2007.- 102 (11), art. no. 114109.

111. Yue, X. Impedance spectroscopy of b-axis oriented SrO substituted BaTi 2O5 prepared by arc-melting / X. Yue, R. Tu, A.C. Goto // Key Engineering Materials. -2007. 352. - P. 277-280.

112. Графов, Б.М. Электрохимические цепи переменного тока / Б.М. Графов, Е.А. Укше // Наука / М, 1973. 128 с.

113. Иванов-Шиц, А.К. Ионика твердого тела. T.l. / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин // Изд-во С-Птб. Университета / С.-Птб, 2000. 616 с.

114. Поплавко, Ю.М. Физика диэлектриков. / Ю.М. Поплавко // Вища школа / Киев, 1980. 400с.

115. Stenger, C.G.F. Order-disorder reactions in the ferroelectric perovskites Pb(Sc1/2Nb1/2)03 and Pb(Sc1/2Ta1/2)03./C.G.F. Stenger, A.J. Burggraaf // Phys. Stat. Sol. (a). 1980. - V. 61. - P. 275-285.

116. Bokov, A.A. Compositional ordering in ferroelectrics with diffuse phase transitions / A.A. Bokov, LP. Raevskii//Ferroelectrics.- 1989. V.90. - P.125-133.

117. Bokov, A.A. Recent advances in compositionally orderable ferroelectrics / A.A. Bokov, I.P. Rayevsky // Ferroelectrics.- 1993. V.144. - P.147-156.

118. Смоленский, Г.А. Физика сегнетоэлектрических явлений / Г.А. Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов, Н.Н. Крайник, Р.Е. Пасынков, А.И. Соколов, Н.К. Юшин // Наука / Л, 1985. 396 с.

119. Веневцев, Ю.Н. Сегнетомагнетики. / Ю.Н. Веневцев, В.В. Гагулин, В.Н, Любимов // Наука / М, 1982. 224 с.

120. Веневцев, Ю.Н. Сегнето- и антисегнетоэлектрики семейства титаната бария / Ю.Н. Веневцев, Е.Д. Политова, С.А. Иванов // Химия / М, 1985. 256 с.

121. Nomura, S. Dielectric and magnetic properties of Pb(Fe1/2Tai/2)03 / S, Nomura, H. Takabayashi, T. Nakagawa // Jap. J. Appl. Phys. 1968. 7. - P.600-604.

122. Brixel, W. Spontaneous birefringence of flux grown single crystals of the ferroelectric/antiferromagnetic perovskite РЬРе./Да^Оз (PFT) / W. Brixel, J.P. Rivera, H. Schmid//Ferroelectrics. 1984. - V. 55. - P. 181-184.

123. Ivanov, S. A. A neutron powder diffraction study of the ferroelectric relaxor Pb(Fey2Tai/2)03 / S. A. Ivanov, S. Eriksson, N. W. Thomas, R. Tellgren, H. Rundlof// J.Phys.: Condens. Matter. 2001. - V.l 1. - P. 25-33.

124. Lee, B.H. Preparation and dielectricproperties of Pb(Fe2/3Wi/3)03-Pb(Fe1/2Ta1/2)03 ceramics / B.H. Lee, N. K. Kim, В. O. Park, S. H. Cho // Mater. Lett. 1997. - 33(1-2). - P. 57-61.

125. Zhu, W.Z. Preparation and characterisation of Pb(Fei/2Ta./,)03 relaxor ferroelectric / W.Z. Zhu, A. Kholkin, P.Q. Mantas, J.L. Baptista // J. Europ. Ceram. Soc. 2000. - V.20. - P. 2029-2034.

126. Glinchuk, M.D. Peculiarities of dielectric response of 1:1 family relaxors / M.D. Glinchuk, V.A. Stephanovich, B. Hilczer, J. Wolak, C. Caranoni // J.Phys.: Condens. Matter. 1999. - V.l 1. - P. 6263-6275.

127. Смоленский, Г.А. Новые сегнетоэлектрики сложного состава. 3. Pb2MgW06, Pb3Fe2W09 и Pb2FeTa06 / Г.А. Смоленский, А.И. Аграновская, В.А. Исупов // ФТТ. 1959. - Т.1.В.6. - С. 990-992.

128. Venevtsev, Yu. On Curie temperature of ferro- and antiferroelectrics of perovskite type structure / Yu. Venevtsev, N.E. Skorohodov, V.V. Chechkin // Ferroelectrics. 1992. - T.137, В. 1. - C. 57-63 .

129. Lampis, N. Rietveld refinements of the paraelectric and ferroelectric structures of PbFeo.5Tao.5O3 / N. Lampis, Ph. Sciau, A.G. Lehmann // J. Phys.: Condens. Matter.- 2000. V.12, №11. - P. 2367 - 2378.

130. Lehmann, A.G. The disordered structure of the complex perovskite Pb(Fe0.5Ta 0.5)03 / A.G. Lehmann, F. Kubel, H. Schmid // J. Phys.: Condens. Matter. 1997. - 9. 39.-P. 8201 - 8212.

131. Lehmann, A.G. Ferroelastic symmetry changes in the perovskite PbFeo.5Tao.5O3 / A.G. Lehmann, Ph. Sciau // J. Phys.: Condens. Matter. 1999. - 11. 5. - P.1235 -1245 .

132. Bonny, W. Phase transitions in disordered lead iron niobate: X-ray and synchrotron radiation diffraction experiments / M. Bonin, Ph. Sciau, K.J. Schenk, G. Chapuis // Solid State Commun. 1997.-102.5. - P. 347 -352 .

133. Горев, M.B. Теплоемкость перовскитоподобного соединения РЬБе^Та^Оз / M.B. Горев, И.Н. Флёров, B.C. Бондарев, Ф. Сью, А. Геддо Леманн // Физика твердого тела. 2004. - Т. 46, В. 3. - С. 505-509.

134. Bokov, A.A. Diffuse phase transition in Pb(Fe0.5Nbo.5)03 -based solid solutions. / A.A. Bokov, L.A. Shpak, LP. Rayevsky // J. Phys. Chem. Solids. 1993.- 54. P. 495-498.

135. Боков, А.А. Закономерности влияния беспорядка в кристаллической структуре на сегнетоэлектрические фазовые переходы / А.А. Боков // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1997. - Т. 111, № 5. - С. 18171832.

136. Боков, А.А. Влияние условий кристаллизации на степень композиционного упорядочения тройных оксидов семейства перовскита / А.А. Боков, И.П. Раевский, В.Г. Смотраков, С.М. Зайцев // Кристаллография. 1987.- Т.32, № 5. С. 1301-1303.

137. Eremkin, V. Crystal growth and study of PbSc0.5(Nb1xTax)03 solid solutions / V. Eremkin, V. Smotrakov, E. Gagarina, I. Raevski // J.Korean Phys.Soc.1998. V.32. - P. S1597-S1600.

138. Chu, F. F. Investigation of relaxors that transform spontaneously into ferroelectrics / F. F. Chu, I.M. Reany, N. Setter // Ferroelectrics.- 1994. V.151. -P.343-348.

139. Bokov, A.A. Dielectric spectra and Vogel-Fulcher scaling in Pb(In0.5Nb0.5 )Оз relaxor ferroelectric / A.A. Bokov, M.A. Leshchenko, M.A. Malitskaya, I.P. Raevski // J.Phys.: Condens.Matter. 1999. - V.l 1, №25. - P. 4899-4911.

140. Прокопало, О.И. Электрофизические свойства оксидов семейства перовскита / О.И. Прокопало, И.П. Раевский // Изд-во РГУ/ Ростов-на-Дону, 1985. 104с.

141. Zhu, L. The characteristics of the diffuse phase transition in Mn doped Pb(Fe 2/3W1/3)03 relaxor ceramics / L. Zhu, P.M. Vilarinho, J.L. Baptista // J.Appl.Phys.1999. V.85, №4. - P.2312-2319.

142. Uchino, K. Critical exponents of the dielectric constants in diffused-phase-transition crystals / K. Uchino, S. Nomura // Ferroelectrics Lett. 1982. - V.44. -P.55-61.

143. Bokov, A.A. Phenomenological description of dielectric permittivity peak in relaxor ferroelectrics / A.A. Bokov, Z.-G. Ye // Solid State Commun. 2000. -V.l 16, №1. - P. 105-108.

144. Wang, Z. Dielectric abnormities of complex perovskite Ba(Fe1/2Nbi/2)03 ceramics over broad temperature and frequency range / Z. Wang, X.M. Chen, L. Ni, X.Q. Liu // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90: 022904.

145. Ang, C. Oxygen-vacancy-related low-frequency dielectric relaxation andelectrical conduction in Bi:SrTi03 / C. Ang, Z. Yu, L.E. Cross // Phys.Rev. B. 2000. - V.62, №1. - P.228-236.

146. Фесенко, Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество / Е.Г. Фесенко // Атомиздат / М, 1972. 248с.

147. Politova, E.D. Antiferroelectric phase transitions in AB0>5Sb0>5O3 perovskite structure compounds / E.D. Politova, I.N. Danilenko, Yu.N. Venevtsev // Ferroelectrics. 1988. - V. 81, № 1-4. - P. 1209-1212.

148. Saha, S. Structural and dielectric studies of Ba(Fe0.5Nbo.5)03 / S. Saha,T.P. Sinha // J.Phys.: Condens. Matter. 2002. - V.14, №.1. - P.249-258.

149. Chung, C.-Y. Effects of lanthanum doping on the dielectric properties of Ba(Feo.5Nbo.5)03 ceramic / C.-Y. Chung, Y.-H. Chang, G.-J. Chen // J. Appl. Phys. -2003.-93.-P. 6624-6628.

150. Chung, C.Y. Preparation, structure and ferroelectric properties of Ba(Feo.5Nbo.5)03 powders by sol-gel method / C.-Y. Chung, Y.-H. Chang, G.-J. Chen, Y.L. Chai // J. Cryst. Growth. 2005. - 284. - P. 100-107.

151. Eitssayeam, S. Preparation and characterization of barium iron niobate (BaFeo.5Nbo.5O5) ceramics. / U. Intatha, K. Pengpat, T. Tunkasiri // Curr. Appl. Phys.-2006.-6.-P. 316-318.

152. Квасков, В.Б. Полупроводниковые приборы с биполярной проводимостью / В.Б. Квасков // Энергоиздат/ МД988. 128 с.

153. Павлов, А.Н. Варисторный эффект в полупроводниковой сегнетокерамике / А.Н. Павлов, И.П. Раевский // ЖТФ. 1997. - Т.67, №12. -С.21-25.

154. Ramirez, А.Р. Giant dielectric constant response in a copper-titanate / A.P. Ramirez, M.A. Subramanian, M. Gardel, G. Blumberg, T. Vogt, S.M. Shapiro, D. Li // Solid State Commun. 2000. - V.l 15. - P. 217-220.

155. Homes, C.C. Optical response of high-dielectric-constant perovskite-related oxide / C.C. Homes, T. Vogt, S.M. Shapiro, S. Wakimoto, A.P. Ramirez // Science. -2001.-V. 293. P.673-676.

156. Homes, C.C. Charge transfer in the high dielectric constant materials CaCu3Ti4012 and CdCu3Ti4012 / C.C. Homes, T. Vogt, S.M. Shapiro // Phys.Rev. -2003. V.B67. - P.092106-1-4.

157. Krohns, S. Broadband dielectric spectroscopy on single-crystalline and ceramic CaCu3Ti4Oi2 / S. Krohns, P. Lunkenheimera // Appl. Phys. Lett. 2007. - V.91. -P.022910-1-3.

158. Sinclair, D.C. CaCu3Ti4Oi2: one-step internal barrier layer capacitor / D.C. Sinclair, T.B. Adams, F.D. Morrison, A.R. West // Appl Phys Lett. 2002. - 80. - P. 2153-2155.

159. Киттель, Ч. Введение в физику твердого тела. Пер. с англ. / Ч. Киттель // Мир/М, 1981.-792 с.

160. Koops, C.G. On the Dispersion of Resistivity and Dielectric Constant of Some Semiconductors at Audifrequencies / C.G. Koops // Phys. Rev. 1951. - V.83, №1. -P.121-124.

161. Diu, J. Large dielectric const and Maxwell-Wagner relaxation in Bi2/3Cu3Ti4012 / J. Diu, C.-G. Duan, W.-G. Yin, W.N. Mei, R.W. Smith, J.R. Hardy // Phys. Rev. B. 2004. - V. 70. - P. 144106-1-144106-7.

162. Lemanov, V.V. Giant dielectric relaxation in SrTi03-SrMgi/3Nb2/303 and SrTi03-SrSc1/2Tai/203 solid solutions / V.V. Lemanov, A.V. Sotnikov, E.P. Smirnova, M. Weihnacht // ФТТ. 2002. - T. 44, № 11. - C. 1948-1957.

163. Tuncer, E. Non-Debye dielectric relaxation in binary dielectric mixtures (50-50):Randomness and regularity in mixture topology / E. Tuncer, B. Nettelblad, S.M. Gubanski // Journal of Applied Physics. 2002. - V.92, №8. - P.4612-4624.

164. Tuncer, E. Electrical properties of 4*4 binary dielectric mixtures / E. Tuncer, S.M. Gubanski, B. Nettelblad // Journal of Electrostatics. 2002, - V. 56, Issue 4. - P. 449-463.

165. Hallouet, B. 3D-simulation of topology-induced changes of effective permeability and permittivity in composite materials / B. Hallouet, R. Pelster // Journal of nanomaterials. V. 2007. - P.8.

166. Турик, С.А. Неупорядоченные гетерогенные системы: переход диэлектрик-проводник / С.А. Турик, А.И. Чернобабов, А.В. Турик, Г.С. Радченко // Электронный журнал «Исследовано в России». http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/191.pdf.

167. Емец, Ю.Л. Дисперсия диэлектрической проницаемости двухкомпонентных сред / Ю.Л. Емец // ЖЭТФ. 2002. - Т. 121, № 6. - С. 13391351.

168. Турик, А.В. Диэлектрические спектры неупорядоченных сегнетоактивных систем: поликристаллы и композиты / Г.С. Радченко, А.И. Чернобабов, С.А. Турик, В.В. Супрунов // Физика твердого тела. 2006. - Т. 48, В. 6.-С. 1088-1090.

169. Список основных публикаций автора по теме работы

170. Богатин, А.С., Влияние сквозной проводимости на определение характеристик процессов релаксационной поляризации / А.С Богатин, И.В.Лисица, С.А Богатина * II Письма в ЖТФ.- 2002. Т.28, № 18.- С. 61-66.

171. Раевский, И.П. Выращивание и исследование монокристаллов PbFei/2Tai/203 / И.П. Раевский, В.В. Еремкин, В.Г. Смотраков, М.А. Малицкая, С.А. Богатина , Л.А.Шилкина // Кристаллография.- 2002. Т.44, № 6.- С. 10761080.

172. Bokov, А.А. Empirical scaling of the dielectric permittivity peak in relaxor ferroelectrics /А.А. Bokov, Y.-H. Bing, W. Chen, Z.-G. Ye, S.A. Bogatina*, I.P.Raevski, S.I. Raevskaya, E.V. Sahkar // Physical Review B.-2003.- V. 68, №5. 052102.1-4.

173. Раевский, И.П Влияние упорядочения катионов на температуры сегнетоэлектрического и антиферромагнитного фазовых переходов в

174. PbFei/2Nbi/203 /И.П.Раевский, В.В.Китаев, С.А.Брюгеман , Д.А.Сарычев, А.С.

175. Богатин, B.C. Николаев, С.А. Богатина , Л.А.Шилкина // Известия РАН. Серия физическая.- 2003.- Т.67, № 2.- С. 962-964.

176. Raevski, I.P. High-k ceramic materals based on nonferroelectric AFe^B^Ch

177. A Ba, Sr, С; В - Nb, Та, Sb) perovskites/ I.P.Raevski, S.A.Prosandeev, S.A. ♦

178. Bogatina , M.A.Malitskaya, L. Jastrabik // Integrated Ferroelectrics.-2003. -V.55.-P. 757-768.

179. Kubrin, S.P., Dielectric and Mossbauer studies of B-cation order-disordereffect on the properties of Pb(Fei/2Tai/2)03 relaxor ferroelectric / S.P. Kubrin, ,

180. S.I.Raevskaya, S.A.Kuropatkina , I.P.Raevski, D.A. Sarychev //Ferroelectrics. -2006.- V.340. P.155-159.

181. Куропаткина*, С.А. Повышение чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий / С.А.Куропаткина* II Известия РАН. Серия физическая.-2007.-Т.71, №2-. С. 219-221.

182. Куропаткина*, С А. Гигантское увеличение диэлектрической проницаемости и электропроводимости в неоднородных диэлектриках /СА.Куропаткина , И.П.Раевский, А.С.Богатин// Известия РАН. Серия физическая.- 2007.-Т.71, № 2. С.238-239.

183. Богатин, А.С. Электропроводность как характеристика релаксационной поляризации// А.С.Богатин, С.А. Куропаткина*, В.Н. Богатина// Материалы XI международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2008). -Санкт-Петербург.-2008. Т.1.- С.179-182.

184. Raevski, I.P., Dielectric and Mossbauer Studies of High-Permittivity BaFei/2Nbi/203 Ceramics with Cubic and Monoclinic Perovskite Structures/ I. P. Raevski, S. A. Kuropatkina, S. P. Kubrin, S. I. Raevskaya, D. A. Sarychev, M. A.

185. Malitskaya, A. S. Bogatin, V. V. Titov, I. N. Zakharchenko // Abstr. 9th Russian-CIS-Baltic-Japan Symposium on Ferroelectricity( RCBJSF-9)/- Vilnius, Lithuania.-2008.-P. 183.

186. Куропаткина*, С.А. Повышение чувствительности резистивных и емкостных датчиков внешних воздействий / С.А.Куропаткина* //Тезисы докладов победителей студенческих научных конференций. Ростов-на-Дону. -2005. - С.166-167.