Релаксация доменной структуры водородсодержащих сегнетоэлектриков, стимулированная термическим и полевыми воздействиями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

003446343

На правах рукописи

Никишина Анна Игоревна

РЕЛАКСАЦИЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ, СТИМУЛИРОВАННАЯ ТЕРМИЧЕСКИМ И ПОЛЕВЫМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ

Специальность 01 04 07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ВОРОНЕЖ-2008

2 2 СЕН 2000

003446343

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель доктор физико-математических наук,

профессор Дрождин Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Галиярова Нина Михайловна,

доктор физико-математических наук, доцент Короткое Леонид Николаевич

Ведущая организация: Тверской государственный университет

Защита диссертации состоится «2» октября 2008 г в 15 час 40 мин на заседании совета Д 212 038 06 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Воронежском государственном университете по адресу 394006, Воронеж, Университетская пл , 1, ауд 428

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского госуниверситета

Автореферат разослан » августа 2008 года

Ученый секретарь

Дрождин С Н

ОБЩАЯ ХЛРАКТЕРИСТШСА РАБОТЫ

Актуальность темы Сегнетоэлектрические материалы, являющиеся одними из самых интересных объектов исследований в физике конденсированных сред, находят все более широкое практическое применение во многих областях современной техники — радиотехнике, оптоэлектронике, акустике и т п На физические свойства сегнетоэлектриков, существенное влияние оказывает состояние их доменной структуры, и усилия многих исследователей направлены на изучение закономерностей формирования, статических и динамических свойств доменной структуры, на поиск надежных способов управления ее параметрами, и в конечном итоге, на создание сегнетоэлектрических материалов с заданными свойствами

Наибольший научный и практический интерес представляют процессы изменения доменной структуры, стимулированные внешними воздействиями, так как и при исследованиях, и при практическом применении сегнетоэлектриков к ним всегда прикладывается какое-либо воздействие К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, посвященный вопросам релаксационной динамики доменной структуры сегнетоэлектриков, однако существующие результаты не дают едином картины даже для кристаллов одного структурного типа Одной из основных причин такого положения дел является то, что на физические свойства реальных сегнетоэлектриков значительное влияние оказывают структурные дефекты Несмотря на огромное количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных доменной структуре реальных сегнетоэлектриков, остается нерешенным главный вопрос как точно поведет себя такой сегнетоэлектрик при каком-либо внешнем воздействии, каким точно будет его состояние по истечении определенного времени после внешнего воздействия Поэтому задача разностороннего и глубокого изучения физических свойств и процессов, связанных с динамикой доменной структуры реальных сегнетоэлектриков, релаксационного поведения доменной структуры остается актуальной В частности, актуальным является сопоставление данных прямого наблюдения эволюции доменной структуры с характером временных зависимостей основных макроскопических характеристик сегнетоэлектрических материалов

Целью работы являлось экспериментальное исследование релаксационного поведения доменной структуры реальных сегнетоэлектрических кристаллов семейств триглицинсульфата (ТГС), дигидрофосфата калия (КОР), а такле кристаллов сегнетовой соли (И-Б), стимулированного тепловыми и электрическими воздействиями

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи

- изучение процессов формирования квазиравновесной доменной структуры в кристаллах группы ТГС из неравновесного состояния, возникающего после выдержки состаренного кристалла в параэлектрической фазе,

- изучение релаксационного поведения доменной структуры кристаллов группы ТГС, КЕ)Р и сегнетовой соли, стимулированною внешним постоянным и переменным электрическим полем,

- изучение влияния дефектов разного типа на диэлектрическую нелинейность кристаллов группы ТГС и релаксационного поведения этих кристаллов при переполяризации переменным электрическим полем

Объектами исследования являлись сегнетоэлектрические монокристаллы номинально чистого триглицинсульфата (МН2СН2С00Н)зН2504 - ТГС, кристаллы ТГС с примесью молекул Ь-а-аланина - АТГС, ионов хрома - ТГС+ Сг3+, фосфора - ТГСФ, с двойной примесью Ь-а-аланина и фосфора - АТГСФ, дейтерированный ТГС - ДТГС, монокристаллы дигидрофосфатов калия КН2Р04 - КОР, цезия С5Н2Р04 - СОР, рубидия ЯЬН2Р04 - 1ШР, а также сегнетовой соли (КЫаС4Н406) 4НгО - ЯБ

Научная новизна

1 Пироэлектрическая униполярность реальных кристаллов ТГС, выдержанных в параэлектрической фазе и охлажденных с конечной скоростью в полярную фазу, со временем растет, стремясь к значениям, пропорциональным величине внутреннего поля кристалла

2 В реальных кристаллах ТГС, независимо от типа внешнего воздействия, общим в температурных зависимостях времен релаксации, отвечающих разным этапам эволюции доменной структуры, является наличие аномалий, вызванных спонтанными перестройками доменной структуры

3 В кристаллах группы КОР релаксационные зависимости диэлектрической проницаемости после воздействия сильного переменного электрического поля являются экспоненциально спадающими функциями времени с двумя временами релаксации, наибольшие изменения доменной структуры в процессе ее релаксации происходят в характерной для этих кристаллов температурной области «плато»

4 В кристалле сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, отвечающего боковому движению доменных границ, немонотонна и несимметрична относительно обеих точек Кюри, что связано с разным типом движения доменных стенок вблизи этих температур

5 Вид релаксационных зависимостей эффективной диэлектрической проницаемости кристаллов ТГС с примесными и радиационными дефектами опре-

деляется соотношением амплитуды переполяризующего поля и величины порогового поля, при котором начинается лавинообразный отрыв доменных стенок от дефектов

Практическая ценность полученных в диссертационной работе экспериментальных результатов заключается в том, что на примере модельных водо-родсодержащих сегнетоэлектрических кристаллов продемонстрирована возможность направленного изменения состояния доменной структуры сегнето-электриков путем соответствующей комбинации внешнего теплового и полевого воздействий Такой подход лежит в рамках «доменной инженерии» - нового направления в физике и технике сегнетоэлектрических материалов

Основные полоз/сепия, выносимые на защиту

1 Укрупнение доменной структуры кристаллов ТГС, выдержанных в пара-электрической фазе и переведенных с конечной скоростью в сегнетоэлектриче-скую фазу, сопровождается увеличением пироэлектрической униполярности до уровня, зависящего от величины внутреннего поля кристалла и от температуры

2 Релаксационному поведению доменной структуры кристаллов ТГС под действием постоянного электрического поля отвечает набор времен релаксации, соответствующих всем стадиям процесса переполяризации - от начального зародышеобразования до слияния соседних доменов Независимо от причин, вызывающих релаксацию, температурные зависимости времен релаксации немонотонны вследствие спонтанных перестроек доменной структуры в этих кристаллах

3 В кристалле сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, отвечающего боковому движению доменных стенок, качественно противоположна вблизи температур фазовых переходов вследствие различия механизмов движения доменных стенок гистерезисного вблизи нижней точки Кюри и релаксационного - вблизи верхней

4 Релаксационные процессы в кристаллах ¡ШР, КОР, СОР после воздействия переменного электрического поля характеризуются двумя временами релаксации Первое отвечает процессу укрупнения доменной структуры, освобожденной электрическим полем от дефектов Второе - большее на порядок - соответствует более медленному процессу движения доменных стенок и дефектов к положениям устойчивого равновесия с последующим закреплением стенок дефектами Наибольшие релаксационные изменения доменной структуры происходят в температурной области аномальной подвижности доменных границ -области «плато»

5 Величина порогового поля, соответствующего началу интенсивного переключения поляризации в кристаллах ТГС с дефектами, зависит от концентра-

ции дефектов и увеличивается пропорционально величине внутреннего поля кристалла Эффективная диэлектрическая проницаемость со временем растет или убывает в зависимости от соотношения амплитуды переполяризующего поля и величины порогового поля

Апробация результатов работы Результаты диссертационной работы были представлены на Международной научно-технической конференции «По-лиматериалы-2003» (ноябрь 2003, Москва), на XXI Международной конференции по релаксационным явлениям в твердом теле (октябрь 2004, Воронеж), на XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (июнь-июль 2005, Пенза), на 5 Международном семинаре по физике сегнетоэластиков (сентябрь 2006, Воронеж), на Международной конференции ISFD-07 (август 2007, Екатеринбург)

Публикации Основные результаты исследований опубликованы в 17 печатных работах, из которых 5 статей опубликованы в реферируемых научных журналах «Известия РАН, серия физическая», «Физика твердого тела», «Fer-roelectrics»

Личный вклад автора Настоящая работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Воронежского госуниверситета в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры Все включенные в диссертацию данные получены лично автором или при его непосредственном участии Формулировка задач исследования, выбор экспериментальных методик и объектов исследования, обсуждение полученных результатов проводились совместно с научным руководителем д ф -м н , проф С Н Дрождиным Обсуждение результатов второй главы диссертации проводилось при участии к ф -м н ОМ Голицыной

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов и списка цитируемой литературы из 148 наименований и содержит 149 страниц печатного текста, 80 рисунков, 8 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении рассмотрена актуальность проблемы, сформулированы цели и основные задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость результатов, сформулированы положения, выносимые на защиту

Первая глава посвящена исследованию релаксации доменной структуры (ДС) в чистых и легированных кристаллах ТГС, подвергнутых термическому воздействию - выдержке в парафазе с последующим охлаждением в сегнетофа-зу до заданной температуры Обосновано использование метода измерения временных зависимостей статического пироэлектрического коэффициента

у°' (I), как наиболее надежного косвенного метода изучения эволюции ДС При заданной температуре измерялись временные зависимости уоТ(0, нормировавшиеся на значение у аТ0 состаренного образца, предварительно измеренное при той же температуре до перевода образца в парафазу

Выдержка кристаллов ТГС в пароэлектрической фазе (15 мин при 60°С) и их последующее охлаждение в полярную фазу со скоросгями 1 и 10 град/мин вызывают при постоянной температуре изменение пироэлектрического коэффициента со временем (рис 1), свидетельствующее о неравновесности ДС, возникшей в результате фазового перехода Униполяр-ность кристаллов ТГС, оцениваемая по величине статического пироэлектрического коэффициента, сразу после охлаждения образца в сегнетоэлектрическую фазу, как правило, ниже униполярности состаренного образца при той же самой температуре Со временем происходит увеличение униполярности, коррелирующее с выявленным прямыми наблюдениями [1] укрупнением ДС, имеющим место после возвращения кристалла в полярную фазу Такая корреляция заранее не может быть предсказана, поскольку униполярное гь зависит не только от числа доменных стенок (дс), но и от их положений в кристалле

Скорость релаксационного процесса и уровень достигаемых значений униполярности увеличиваются с ростом температуры, а в легированных кристаллах пропорциональны величине внутреннего поля Ев„ кристалла (рис 2) В номинально чистом ТГС установившиеся значения пи-рокоэффициента со временем остаются ниже значений у ° т0 состаренных образцов, а в примесных кристаллах могут их превышать в зависимости от величины поля Евн

Тип примеси может приводить и к качественным изменениям в поведении униполярности после термического воздействия в парафазе Так, сразу после перевода через точку Кюри (Тс), независимо от глубины охлаждения (температуры измерения), кристалл ТГСФ (рис 1, (фивая 5)

^ 50 100 150 200 250

Рис 1 Временная зависимость отношения у"Т/у"1о для кристаллов 1-ГГС (ТЫ7°С), 2-АТГС (Т=47°С), 3-АТГСФ (Т^46°С), 4-ТГС+О3' (Г- 4(?С), 5-1 ГСФ П ---4б"С)

1 5

12

iTTC+Cr

09

В;см

100 200 300 400

Зависимость отношения у'Т/у''1о от вепичины внутреннего поня

о

Рис 2

находится в состоянии с униполярностью, знак которой противоположен исходному Со временем происходит восстановление униполярности как по знаку, так и по величине Время, по прошествии которого происходит возвращение к исходному по знаку униполярному состоянию, уменьшается по мере приближения температуры измерения к Тс Подобный эффект отсутствует в других легированных кристаллах, и, вероятно, ответственность за него несет примесь фосфора, внедрение которой приводит к возникновению в решетке триглицин-сульфата неоднородностей, являющихся центрами локализации остаточных доменов и центрами зарождения доменов противоположного знака [2] Активация этих центров при термическом отжиге приводит к интенсивному росту доменов противоположной полярности под действием деполяризующего поля В результате становится возможным установление в кристалле униполярности обратного знака Со временем под действием внутреннего поля, определявшего униполярное состояние кристалла до отжига, происходит возврат к этому состоянию Этот процесс сопровождается активацией зародышей доменов соответствующего знака тем более интенсивной, чем выше температура Поэтому, при более высоких температурах возврат к прежнему по знаку униполярному состоянию происходит быстрее

Отсутствие подобных изменений униполярности после низкотемпературного отжига в кристалле АТГСФ может быть связано с сильным ориентирующим действием внутреннего поля, созданного молекулами Ь-а- аланина, и препятствующего формированию ДС с противоположным знаком униполярности Это предположение было проверено измерениями температурных зависимостей пирокоэффициента кристаллов АТГСФ и ТГСФ после отжига при Т-110°С в течение одного часа В АТГСФ сразу после отжига зависимость у°(Т) имеет знак, противоположный исходному при температурах ниже Т=40°С С течением времени происходит постепенный возврат униполярности к исходному состоянию, которое полностью восстанавливается примерно через 140 часов В кристалле ТГСФ, у которого отсутствует столь же сильное, как в АТГСФ внутреннее поле, высокотемпературный отжиг приводит к необратимому изменению униполярности, и ее исходное состояние не восстанавливается даже по истечении 2 месяцев

Увеличение скорости охлаждения до заданной температуры от 1 до 10 град/мин приводит к увеличению униполярности формирующейся ДС во всем исследованном временном интервале При фазовом переходе кристалла в пара-фазу свободные объемные и поверхностные заряды, экранирующие заряды спонтанной поляризации, не исчезают вместе с Р, и могут сохраняться в температурной области на 10-15°С выше точки фазового перехода в течение ~ 5*103с

[3,4] Формирование нового полярного состояния при последующем охлаждении кристалла в сегнетофазу может происходить в поле экранирующих зарядов, величина и влияние которого тем больше, чем короче выдержка в парафазе и выше скорость охлаждения до заданной температуры Это поле должно поддерживать и усиливать униполярность, существовавшую в кристалле до его перевода в парафазу, что и наблюдается в эксперименте

Экспериментальные зависимости r(t)=y"T(t)/y° т0 (рис 1) обрабатывались с помощью экспоненциальной функции r(t)=r„ +• (Г0 - Г„) exp(-t/x), где Г0 и Г„, соответственно, начальное и конечное (на уровне насыщения кривых рис 1) значения Г, т - время релаксации

Температурные зависимости времени релаксации, как видно из рис 3, в сравнительно узкой температурной области от 46°С до Тс демонстрируют одинаковое для всех исследованных кристаллов поведение - спад т при Т—»Тс Такое поведение закономерно, поскольку формирование ДС связано с термоакти-вационными процессами зародышеобразования и бокового движения дс в атмосфере дефектов

Абсолютные значения т при одинаковой температуре в чистых и дефектных кристаллах могут находиться в разном соотношении, зависящем от концентрации дефектов и от силы их взаимодействия с дс Вблизи Тс, где дс становятся широкими, различия в значениях т должны исчезать, что и наблюдается в эксперименте Немонотонность зависимостей т(Т), проявляющаяся при удалении от Тс в сторону низких температур связана с увеличением числа релаксаторов - дс вследствие перестройки ДС в этой температурной области Отсутствие аномалии т(Т) в АТГС и TFC+CrJ+ (рис 3, кривые 4 и 5), вероятно, связано с тем, что в этих кристаллах из-за повышенной концешра-ции дефектов область доменной перестройки сильно смещена в сторону низких температур, а также с тем, что подавляющая часть дс, возникающих при перестройке, закреплена дефектами и выключена из процесса релаксации

Во второй главе представлены результаты исследования релаксации, стимулированной действием внешних электрических полей в кристаллах группы ТГС, KDP и сегнетовой соли Релаксационные процессы изучались по временным зависимостям низкочастотной диэлектрической проницаемости e(t), измеряемой в слабом переменном электрическом поте

времени релаксации J-ТГС, 2-АТГСФ 3-ТГСФ, 4-АТГС, 5-ТГС+Сг1'

Для кристаллов 7 ГС и ДТГС впервые исследованы нарастающие участки релаксационных зависимостей с(Ч) в широком интервале значений постоянного мереполяризующего поля Е= Общая длительность релаксационных процессов, оцениваемая как по зависимостям е(0, так и по значениям времен релаксации, в кристалле ДТГС примерно на порядок больше, чем в чистом ТГС, что, вероятно, является следствием меньшей подвижности ДС в ДТГС

Полная релаксационная зависимость е(1) в обоих кристаллах описывается четырьмя временами релаксации, отвечающими последовательным стадиям процесса переполяризации начальному зародышеобразованию - ть торцевому прорастанию доменов - т2 (растущая ветвь е(1)), боковому разрастанию доменов - т, и слиянию соседних доменов - т4 (спадающая ветвь с(1)} Температурные зависимости т1= для кристаллов ТГС (рис 4) и ДТГС (рис 5) немонотонны, и качественно подобны тем, которые описывают релаксацию ДС кристаллов ТГС после выдержки в парафазе Такое поведение, как и в предыдущем случае, может быть объяснено существованием в кристаллах группы ТГС спонтанных перестроек ДС, приводящих к увеличению в соответствующих температурных интервалах числа дс, участвующих в релаксационном процессе В ДТГС температуры экстремумов кривых т1г(Т), отождествляемые с температурами перестроек ДС, более удалены от Тс в сторону низких температур по сравнению с ТГС вплоть до Т=Тс-30°С Абсолютные значения этих температур для обоих кристаллов достаточно близки, что может указывать на одинаковость структурного механизма доменных перестроек в этих кристаллах

Абсолютные значения т, Д1ГС > т, тгс во всем исследованном интервале температур, причем в среднем для ТГС т2<т3<т4, а для ДТГС т1=т2<тз~т4

140

120 100 80 60 40

1600гт> сек

_,г, С >0

. Г-Т

-27 24 -21 -18-15 12 -9 6-3 0

Рис 4 Температурные зависимости т3-1 и тг2 для кри-стал па ТГС, Е~=0,4ЕС

Т, С

40 35 30 -25 20 15 10 -5 0

Рис 5 Температурные зависимости х3-1 и тг2 для кристалла ДТГС, Е- =0,4ЕС

С ростом напряженности поля Е= времена релаксации т,= в обоих кристаллах экспоненциально убывают т=т0ехр(-а/Е) Для кристаллов ТГС (по време-

нам т2^(Е=)) и ДТГС (по т|.4(Е_)) были рассчитаны значения поля активации а релаксационного процесса, представленные в таблице 1

Таблица 1 Значения полей активации для кристаллов ТГС и ДТГС (релаксация в постоянном электрическом поле)

Т| т2 Тз Т4

ТГС: а, В см 1 120 100 90

ДГГС: а, В см 1 1700 1200 920 670

Приведенные значения а демонстрируют для обоих кристаллов, во-первых, хорошее совпадение с полученными другими методами литературными значениями, и, во-вторых, - закономерное изменение а по мере развития процесса переполяризации и перехода от одной его стадии к другой, что коррелирует с результатами, известными из прямых наблюдений поведения ДС кристаллов ТГС во внешних электрических полях

В ДТГС значения времен релаксации зависят от направления внешнего электрического поля, что связано с существованием в этом кристалле стабильного к внешним воздействиям внутреннего поля

Для кристаллов ТГС зависимости e(t), полученные при различных температурах после выключения переменного электрического поля, являются монотонно спадающими, указывая на то, что со временем происходит уменьшение вклада в величину е осцилляции дс, вследствие их постепенного закрепления на дефектах

Релаксация ДС, вызванная действием переменного поля, описывается одним временем релаксации, отвечающим релаксационному движению дефектов и дс к равновесным позициям Температурные зависимости Т-.(Т) немонотонны наблюдаются максимумы, приходящиеся на температуры, отстоящие от Тс примерно на 14°С и 6°С, что, как и в предыдущих случаях, связано с самопроизвольными перестройками ДС Абсолютные значения г, близки к значениям т.

Увеличение амплитуды Е- переполяризующего поля приводит к росту абсолютных значений т_ Такое поведение т_(ЕД возможно, связано с тем, что с ростом поля число релаксаторов - дс, свободных от дефектов - увеличивается, что приводит к увеличению длительности релаксационного процесса

Для кристалла сегнетовой соли зависимости £(t), полученные в режиме переполяризации в постоянном электрическом поле, качественно подобны зависимостям s(t) для кристалла ТГС, но отличаются от них значительно меньшей

-2я

ю

20

100

Г( =-18 С

Т°С

7"( =24 С

Рис 6 Температурные зависимости времени релаксации х3-1 при Е-=1,5ЕС и амплитудного значения квазиупругой возвращающей силы /•"о, действующей на единицу площади дс в кристаллах сегнетовой соли-2 [6]

длительностью и малыми значениями времен релаксации Температурная зависимость времени релаксации т3^, соответствующего боковому движению дс, демонстрирует качественно различное поведение вблизи нижней (ТСг) и верхней (Та) точек Кюри (рис 6, кривая 1) Резкое возрастание времени релаксации при 1 -»Тег, по-видимому, являет-(я следствием того, что здесь переполяриза-иия осуществляется путем гистерезисного движения дс [5] и реализуется в результате достаточно редких их отрывов от закреп-пяющих дефектов При повышении темпера-гуры от 1С2 постепенно усиливается роль термоактивационного фактора, гистерезис-ный характер движения дс сменяется на релаксационный и следовало бы ожидать

плавного спада значений т3= при Т—+ТС1 Максимум при Т~ТС1-10сС, вероятно, связан со спонтанными перестройками ДС в кристалле сегнетовой соли Кроме того, именно при этой температуре достигает максимума амплитуда квазиупру-юй возвращающей силы (рис 6, кривая 2 [6]), действующей на единицу площади дс в сегнетовой соли и препятствующей ее необратимому смещению под действием поля Е= Последующий резкий спад этой силы при Т—>ТС| приводит и к спаду значений т3= (рис 6)

С увеличением поля Е= значения т3= возрастают, выходя на насыщение, что прямо противоположно характеру зависимостей т3=(Е=) дня кристаллов ТГС Рост т3= при увеличении поля Е=, по-видимому, есть следствие того, что в присутствие термической активации - меньшей вблизи Та и большей вблизи Тсь приложенное электрическое поле Е активирует по мере его увеличения все большее число дс (в том числе и более стабильных ай-доменов), заставляя их преодолевать потенциальные барьеры, созданные дефектами, и включаться в релаксационный процесс переполяризации Насыщение зависимости т3=(Е=), наблюдаемое в полях Е=~1,5-2,0Ес, свидетельствует, вероятно, о том, что именно эти значения полей Е^ соответствуют максимальным значениям полей активации при данной температуре

По температурным зависимостям времени релаксации были оценены значения энергии активации \\/А релаксационных процессов в кристалле сегнетовой соли, представленные в таблице 2

Таблица 2 Значения энергии активации \VA для кристалла сегнетовой соли

EJEc ДТ,°С WA, ЭВ

0,5 -15- -10 0,26

-10- -3 0,05

1,5 -15- -12 0,72

-12- -6 0,16

Для кристаллов CDP, RDP и KDP впервые исследованы релаксационные процессы, вызванные действием переменного поля Е_ После выключения поля Е- происходит монотонный спад значений диэлектрической проницаемости Это означает, что в исследуемых кристаллах со временем происходит уменьшение доменного вклада в величину е Уменьшение величины 8 со временем наблюдалось при любых значениях температуры, амплитуды и частоты переполяризующего поля FL, тогда как релаксационные кривые e(t), наблюдавшиеся ранее [7] после воздействия постоянного электрического поля Е= могут быть как спадающими, так и растущими, в зависимости от величины поля Е= и от близости температуры измерения к температуре фазового перехода В релаксационных зависимостях £(t)~ проявляется характерная для кристаллов этого семейства температурная область «плато» наиболее заметные перестройки ДС в процессе ее релаксации происходят именно в этом температурном интервале наибольшей подвижности ДС (рис 7)

Релаксационные процессы в кристаллах RDP, KDP, CDP характеризуются двумя временами релаксации, отличающимися на порядок Меньшее t| отвечает процессу укрупнения ДС, освобожденной электрическим полем от дефектов Большее т2 соответствует более медленному процессу движения Ос и дефектов к положениям устойчивого равновесия с последующим закреплением стснок дефектами

Абсолютные значения времен релаксации после воздействия на кристаллы группы KDP переменного поля примерно на порядок превышают значения, известные для релаксации, вызванной постоянным полем [7] С увеличением тем-

Рис 7 Телтерсттурная зависимость отношения начального значения Ео к конечному s/ зависимости e(t) для кристачла KDP

пературы и амплитуды переполяризующего поля значения времен релаксации монотонно уменьшаются (рис 8, рис 9)

Т- Г , К

-40 -30 -20 -10 О Рис 8 Зависимость Т/(Т) 1-КОР, 2-РОР, З-СйР, Е.=200 В/см, М,5кГц

600

450

300

150

Е, П'см

400 800 1200 Рис 9 Зависимость ^¡(Е^) 1-КОР, 2-ЯОР, 3-СОР Т-Тс=2 К, (=5 кГц

Значения энергии активации, определенные по экспериментальным зависимостям еО) для температур, близких к Тс, составляют для кристалла КБР примерно 0,005 эВ, что вдвое меньше тепловой энергии кТ, достаточной вблизи фазового перехода для активации движения свободных от дефектов дс Для кристаллов СОР и 1ЮР на таком же удалении от точки Кюри энергия активации составляет примерно кТ, что по порядку величины соответствует теоретическим оценкам энергии взаимодействия дс с дефектами в кристаллах этого семейства [8]

Третья глава посвящена изучению релаксации процессов переполяризации в сильном переменном поле Е_ по временным зависимостям эффективной диэлектрической проницаемости ееЯ- Зависимости £еп{Е_) для кристаллов триг-лицинсульфата с дефектами (ТГСФ, ДТГС, ТГС+Сг3+, АТГС, АТГСФ) носят пороговый характер (рис 9) Ветичина порогового поля Е,(„ разделяет участки слабой и сильной зависимости £еп{Е-) и является усредненным полем массового (лавинообразного) отрыва дс от закрепляющих их дефектов Для номинально чистого ТГС в интервале температур от комнатной до точки Кюри порог процесса переполяризации отсутствует при малых частотах переполяризующего поля и начинает слабо проявляться при частотах свыше 103 Гц

Рис 9 Зависимость е^(Е^) для ТГС с дефектами различной природы Т=20"С, /=500 Гц 1-ТГСФ, 2-ДТГС, З-ТГС+Сг3', 4-АТГС, вставка-ТГСФ

Отличия в поведении ееп(Е_) в зависимости от типа кристалла можно объяснить, используя представление о «слабых» и «сильных» дефектах и их взаимной трансформации [9], считая, что I:.;., является характеристикой взаимодействия стенок с дефектами В идеальном бездефектном кристалле Е,>,~0, поскольку он может переполяризовываться в сколь угодно малом внешнем поле В реальном кристалле всегда существует некоторая концентрация естественных или специально введенных дефектов Отсутствие Е,ь в ТГС и малое его значение в ТГСФ, вероятно, обусловлено тем, что существующие в этих кристаллах дефекты являются «слабыми», не препятствующими вовлечению дс в процесс переполяризации Примесные дефекты кристаллов ДТГС, ТГС+Сг3+, АТГС и АТГСФ, очевидно являются «сильными», и характеризуются высокими полями отрыва дс

Рост частоты переполяризующего поля приводит к появлению Е(11 в чистом ТГС и его увеличению в примесных кристаллах Возникновение в ТГС при £>1000 Гц, вероятно, связано с тем, что с ростом частоты часть «слабых» дефектов трансформируется в «сильные», поскольку длительности воздействия внешнего поля уже оказывается недостаточно для отрыва дс от дефекта В результате, часть стенок, закрепленных такими дефектами, выключается из процесса переполяризации, чем и объясняется появление при повышении частоты поля Так же можно объяснить и увеличение Ь^ с ростом частоты в примесных кристаллах Вместе с тем, возможен и дополнительный механизм, приводящий к данному эффекту При низких частотах Е- в кристаллах ТГС появляется много зародышей новых доменов, которые затем прорастают сквозь образец, так что практически весь объем кристалла участвует в процессе переполяризации С ростом частоты Е_ зародышей становится меньше, и не все они в течение полупернода успевают прорасти сквозь образец В этом случае, только увеличение Е. обеспечивает быстрое лавинообразное переключение поляризации

С ростом температуры значение Ей, уменьшается, так как при повышении температуры часть дефектов, которые при низких температурах были «сильными», превращаются в «средние», а некоторая часть «средних» - в «слабые» Соответственно все большее число дс включается в процесс переполяризации и происходит увеличение переключаемого объема Как следствие, происходит уменьшение величины Ец,

Рентгеновское облучение приводит к появлению порога на зависимости ес«(Е) чистого ТГС во всем исследованном диапазоне частот (50Гц - 2500Гц) переполяризующего поля С ростом дозы облучения наблюдается увеличение значений порогового поля кристаллов чистого ТГС и ДТГС На величину Е^, кристаллов АТГС и ТГС+Сг3+ рентгеновское облучение влияния не оказывает,

что указывает на ведущую роль примесных дефектов в этих кристаллах и их большую радиационную стойкость в отношении процесса переполяризации

Для исследованных кристаллов по зависимостям в рамках модели

[10] были рассчитаны значения энергии взаимодействия дс с дефектами Рентгеновское облучение приводит к увеличению энергии взаимодействия в ТГС и ДТГС и практически не влияет на этот параметр для кристаллов АТГС и ТГС+Сг3+ (Таблица 3)

Таблица 3 Значения энергий взаимодействия доменных стенок с дефектами для кристаллов группы ТГС

Кристалл (Г=50Гц) ТГС ДТГС АТГС ТГС+Сг3+

Доза, кЯ 0 240 0 200 0 198 0 198

ию, эВ 0,002 0,029 0,01 0,139 0,05 0,07 0,04 0,06

Релаксационное поведение эффективной диэлектрической проницаемости исследованных кристаллов качественно различно в зависимости от соотношения амплитуды переполяризующего поля Е- и величины Ей Эффективная диэлектрическая проницаемость при неизменной амплитуде переполяризующего поля растет со временем, если Е_>Е,ь и убывает, если Е <ЕЛ (рис 10) Объяснить диаметрально противоположный характер временной зависимости Ее^ можно тем, что при Е_<ЕА дс, оторвавшиеся от «слабых» дефектов и скрепившиеся в новых положениях на «сильных» дефектах, в дальнейшем не принимают участия в процессах переполяризации - е^ уменьшается со временем Если Е^Е^, то дс, отрываясь как от «слабых», так и от «сильных» дефектов, включаются в процесс переполяризации кристалла, приводя к увеличению сегг

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Укрупнение доменной структуры кристаллов ТГС, выдержанных в пара-электрической фазе и переведенных с конечной скоростью в сегнетоэлектриче-скую фазу, сопровождается увеличением пироэлектрической униполярности до

1200-

800 «о-;

о

о э »\ .

д фЛ1Н

Рис 10 Зависимость £е11 (I) для кристалла АТГС 1-£_>£,/,, 2-Е„~Е1Н, 3-Е^<Е,И, Т=20°С, /= 1000 Гц

уровня, увеличивающегося с ростом температуры и пропорционального величине внутреннего поля кристалла

2 Релаксационные зависимости диэлектрической проницаемости кристаллов ТГС и ДТГС в постоянном электрическом поле характеризуются временами релаксации, отвечающими всем стадиям процесса переполяризации - от начального зародышеобразования до слияния соседних доменов Для релаксации, стимулированной переменным электрическим полем, характерно одно время релаксации, совпадающее по порядку величины со временем релаксации, отвечающим боковому движению доменных стенок в постоянном поле

3 Немонотонность температурных зависимостей времен релаксации доменной структуры кристаллов ТГС, независимо от причин, вызывающих релзк-сацию, есть следствие спонтанных перестроек доменной структуры, увеличивающих число релаксаторов - доменных стенок Различие температурных зависимостей времен релаксации для всех исследованных кристаллов исчезает вблизи фазового перехода, где т,(Т)—»0

4 Для кристалла сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, соответствующего боковому движению доменных границ в постоянном электрическом поле, немонотонна и неодинакова вблизи нижней и верхней точек Кюри (т растет при приближении к нижней Тс и уменьшается при приближении к верхней) из-за разного механизма движения доменных стежок вблизи этих температур гистерезисного вблизи нижней точки Кюри, и релак-сационного-вблизи верхней

5 В кристаллах КОР, ГШР и СЭР после воздействия переменного электрического поля наибольшие релаксационные изменения доменной структуры происходят в характерной для этих кристаллов температурной области «плато» Релаксационные процессы характеризуются двумя временами релаксации т, отвечает процессу укрупнения доменной структуры, освобожденной электрическим полем от дефектов, т2 - большее на порядок - соответствует процессу движения доменных стенок и дефектов к положениям устойчивого равновесия с последующим закреплением стенок дефектами

6 Значение порогового поля, разделяющего участки слабой и сильной амплитудной зависимости эффективной диэлектрической проницаемости, а также энергия взаимодействия доменных стенок с дефектами увеличиваются с ростом дозы рентгеновского облучения в ТГС и ДТГС, но практически не изменяются в АТГС и ТГС+Сг3+, что указывает на ведущую роль примесных дефектов в легированных кристаллах

7 Релаксационное поведение эффективной диэлектрической проницаемости исследованных кристаллов ТГС качественно различно в зависимости от со-

отношения амплитуды переполяризующего поля Е. и величины порогового поля Eth эффективная диэлектрическая проницаемость при неизменной амплитуде переполяризующего поля растет со временем, если Е >Е,ь и убывает, если E~<Elh

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Likodimos V Domain pattern formation and kinetics on ferroelectric surface under thermal cycling using scanning force microscopy / V Likodimos, M Labardi, M Allergmi // Phys Rev В -2002 -V66,№2 - P 024104-1 - 024104-7

2 Комлякова H С Процессы перестройки доменной структуры кристаллов триглицинсульфата с примесями а - аланина и фосфора /НС Комлякова, Р В Корина, О В Испалатова, Н А Тихомирова // Сегнетоэлектрики и пьезо-электрики -Тверь, 1993 -С 115-120

3 Сидоркин А А Термостимулированная эмиссия электронов в параэлек-трической фазе триглицинсульфата, нагреваемого с большой скоростью / А А Сидоркин, А С Сидоркин, О В Рогазинская, С Д Миловидова/'ФТТ - 2002 -Т 44, № 2 - С 344-345

4 Донцова JI И Дефекты и их роль в процессах переполяризации и формирования внутренних смещающих полей в сегнетоэлектриках /ЛИ Донцова, НА Тихомирова, JIA Шувалов / Кристаллография - 1994 - Т39, №1 -С 158-175

5 Галиярова Н М Диэлектрическая спектроскопия сегнетоэлектриков, фрактапьность и механизмы движения доменных и межфазных границ дис

д-ра физ-мат наук 010407/НМ Галиярова - Воронеж, 2006 - 399 с

6 Шильников ABO некоторых особенностях доменного вклада в процессы поляризации и переполяризации кристаллов сегнетовой соли, дигидро-фосфата калия и триглицинсульфата на низких и инфранизких частотах / А В Шильников//Сегнетоэлектрики и пъезоэлектрики - Калинин, 1985 -С 29-50

7 Камышева JI Н Диэлектрическая релаксация в кристаллах группы КН2РО4 / Л Н Камышева, А С Сидоркин, И Н Зиновьева // Известия АН СССР - 1984 -Т48,№6 -С 1057-1060

8 Сидоркин А С Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах /АС Сидоркин -М Физматлит, 2000 - 240 с

9 Шильников ABO вкладе различных механизмов доменных границ в эффективную диэлектрическую проницаемость кристаллов триглицинсульфата в средних (промежуточных) низко- и инфранизкочастотных полях / А В Шильников, А П Поздняков, В Н Нестеров, В А Федорихин, Л А Шувалов // ФТТ -2001 -Т43, вып 8 -С 1516-1519

10 Гриднев С А Диэлектрические и механические потери в сегнетокера-мике цирконата-титаната свинца / С А Гриднев, Б М Даринский, В С Постников // Механизмы релаксационных явлений в твердых телах - Москва, 1972 -С 206-211

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Голицына О М Формирование равновесной доменной структуры в триглицинсульфате при разных условиях перехода кристалла через точку Кюри /ОМ Голицына, С Н Дрождин, Ф А Тума, А И Никишина, А Фролов // ВКС-

XVI -Тверь, 2002 - С 168

2 Дрождин С Н Релаксация доменной структуры кристалла триглицин-сульфата, легированного молекулами L-a-аланина в процессе ее формирования / С Н Дрождин, А И Никишина, О М Голицына // Полиматериалы-2003 -Москва, 2003 -С 88-90

3 Drozhdin S The formation of equilibrium domain structure in pure and doped TGS crystals / S N Drozhdin, A I Nikishina, О M Golitsyna // Abstracts of 7th European Conference on Applications of Polar Dielectrics - Liberec, Czech Republic, 2004 -P211

4 Drozndin S N Relaxation of non-equilibrium domain structure during its formation process in TGS crystals / S N Drozhdin, A I Nikishina, О M Golitsyna // XXI International Conference Relaxation phenomena in solids - Voronezh, Russia, 2004 -P 105

5 Golitsyna О M Relaxation of non-equilibrium domain structure in pure and doped TGS crystals / О M Golitsyna, S N Drozhdin, A I Nikishina // Abstracts of 8'h Intern Symp on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic structures - Tsuku-ba, Japan, 2004 -P 01-22

6 Никишина А И Релаксация доменной структуры примесных кристаллов ТГС под действием внутреннего поля / А И Никишина, С Н Дрождин, О М Голицына // Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков -

XVII - Пенза, 2005 -С 188

7 Дрождин С Н Релаксация неравновесной доменной структуры тригли-цинсульфата в процессе ее формирования / С Н Дрождин, А И Никишина, О М Голицына // Известия РАН сер физ - 2005 - Т 69, №8 - С 1183-1185

8 Drozhdin S N The relaxation behaviour of dielectric constant of KDP-family crystals under AC electric field influence / S N Drozhdin, О M Golitsyna, A I Nikishina// The Fifth International Seminar on Ferroelastic Physics - Voronezh, Russia, 2006 -P86

9 Голицына ОМ О релаксации поляризации в кристалле сегнетовой соли /ОМ Голицына, С Н Дрождин, А И Никишина // The Fifth International Seminar on Ferroelastic Physics - Voronezh, Russia, 2006 -P 142

10 Никишина А И Особенности формирования равновесной доменной структуры в кристаллах группы ТГС в области температуры Кюри / А И Никишина, С Н Дрождин, О М Голицына // The Fifth International Seminar on Fer-roelastic Physics - Voronezh, Russia, 2006 - P 181

11 Nikishina A I Internal field influence on the forming of domain structure of TGS crystals / A I Nikishina, О M Golitsyna//Abstract book of ISFD-9 - Dresden, Germany, 2006 -P 1 21

12 Golitsyna О M The shold behavior of the dielectric non-linearity of X-lrradiated TGS and DTGS crystals / О M Golitsyna, A I Nikishina, A V Maximov // Abstract book of ISFD-9 - Dresden, Germany, 2006 - P 2 9

13 Дрождин CH Релаксация доменной структуры кристаллов ТГС и ДТГС в процессе статической переполяризации / С Н Дрождин, О М Голицына, А И Никишина, ФА Тума, ДП Тарасов // ФТТ - 2006 - Т48, №3 -С 497-500

14 Никишина А И Релаксация доменной структуры примесных кристаллов триглицинсульфата под действием внутреннего поля / А И Никишина, С Н Дрождин, ОМ Голицына//ФТТ -2006 -Т48,№6 - С 1073-1074

15 Drozhdin S N The dielectric relaxation after polarization reversal in the ferroelectric crystals of KH2P04-family / S N Drozhdin, В I Ogienko, О M Golitsyna, A I Nikishina, M Diestelhorst//Ferroelectncs -2007 -V8,№5 -P 50-56

16 Дрождин С H Релаксация неравновесной доменной структуры в кристаллах ТГС и ТГСФ / С Н Дрождин, О М Голицына, А И Никишина // Известия РАН сер физ -2007 -Т 71, №10 -С 1456-1458

17 Golitsyna О М Influence of defects on a relaxation of nonequilibnum domain structure m crystals TGS / О M Golitsyna, S N Drozhdin, A I Nikishina, A Yu Kretmin // Second International Symposium "Micro- and nano-Scale Domain Structuring in Ferroelectncs" Abstracts - Ekaterinburg, Russia, 2007 - P 68-69

Работы 7, 13, 14, 16 опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.

Подписано в печать 18.08.2008. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд л 1,0 Усл.-печ.1,1л. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ №417. Отпечатано отделом оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, Воронеж, 20 лет Октября, 84.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РЕЛАКСАЦИЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ ГРУППЫ ТГС, СТИМУЛИРОВАННАЯ ТЕРМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.

1.1. Формирование и релаксация доменной структуры в реальных кристаллах группы ТГС. (Обзор литературы).

1.2. Релаксация доменной структуры кристаллов группы ТГС в процессе ее формирования.

1.3. Выводы к Главе 1.

ГЛАВА 2. РЕЛАКСАЦИЯ В СЕП^ТОЭЛЕКГРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ ГРУПП ТГС, KDP И СЕГНЕТОВОЙ СОЛИ, СТИМУЛИРОВАННАЯ ВНЕШНИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ.

2.1. Релаксационные процессы в сегнетоэлектриках, обусловленные действием электрических полей. (Обзор литературы).

2.2. Релаксация доменной структуры кристаллов группы ТГС, KDP и сегнетовой соли, стимулированная действием внешнего электрического поля.

2.2.1. Релаксация доменной структуры кристаллов группы ТГС. (Постоянное поле).

2.2.2. Релаксация доменной структуры кристаллов группы ТГС. (Переменное поле).

2.2.3. Релаксация доменной структуры кристалла сегнетовой соли. (Постоянное поле).

2.2.4. Релаксация доменной структуры кристаллов группы KDP. (Переменное поле).

2.3. Выводы к Главе 2.

ГЛАВА 3. ПОРОГОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ И РЕЛАКСАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ В КРИСТАЛЛАХ ГРУППЫ ТГС.

3.1. Нелинейные свойства сегнетоэлектриков. Характеристики диэлектрической нелинейности. (Обзор литературы).

3.2. Эффективная диэлектрическая нелинейность кристаллов группы ТГС.

3.2.1. Эффективная диэлектрическая нелинейность номинально чистого и примесных кристаллов триглицинсульфата.

3.2.2. Нелинейные свойства облученных кристаллов ТГС.

3.2.3. Оценка энергии взаимодействия доменных стенок с дефектами в кристаллах группы ТГС.

3.3. Релаксация эффективной диэлектрической проницаемости кристаллов ТГС с дефектами.

Актуальность темы.

Сегнетоэлектрические материалы, являющиеся одними из самых интересных объектов исследований в физике конденсированных сред, находят все более широкое практическое применение во многих областях современной техники - радиотехнике, оптоэлектронике, акустике и т.п. На физические свойства сегнетоэлектриков, существенное влияние оказывает состояние их доменной структуры, и усилия многих исследователей направлены на изучение закономерностей формирования, статических и динамических свойств доменной структуры, на поиск надежных способов управления ее параметрами, и в конечном итоге, на создание сегнетоэлектрических материалов с заданными свойствами.

Наибольший научный и практический интерес представляют процессы изменения доменной структуры, стимулированные внешними воздействиями, так как и при исследованиях, и при практическом применении сегнетоэлектриков к ним всегда прикладывается какое-либо воздействие. К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, посвященный вопросам релаксационной динамики доменной структуры сегнетоэлектриков, однако существующие результаты не дают единой картины даже для кристаллов одного структурного типа. Одной из основных причин такого положения дел является то, что на физические свойства реальных сегнетоэлектриков значительное влияние оказывают структурные дефекты. Несмотря на огромное количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных доменной структуре реальных сегнетоэлектриков, остается нерешенным главный вопрос: как точно поведет себя такой сегнетоэлектрик при каком-либо внешнем воздействии, каким точно будет его состояние по истечении определенного времени после внешнего воздействия. Поэтому задача разностороннего и глубокого изучения физических свойств и процессов, связанных с динамикой доменной структуры реальных сегнетоэлектриков, релаксационного поведения доменной структуры остается актуальной. В частности, актуальным является сопоставление данных прямого наблюдения эволюции доменной структуры с характером временных зависимостей основных макроскопических характеристик сегнетоэлектрических материалов.

Цель и задачи работы. Основной целью настоящей работы являлось экспериментальное исследование релаксационного поведения доменной структуры реальных сегнетоэлектрических кристаллов семейств триглицинсульфата (ТГС), дигидрофосфата калия (KDP), а также кристаллов сегнетовой соли (RS), стимулированного тепловыми и электрическими воздействиями.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: изучение процессов формирования квазиравновесной доменной структуры в кристаллах группы ТГС из неравновесного состояния, возникающего после выдержки состаренного кристалла в параэлектрической фазе; изучение релаксационного поведения доменной структуры кристаллов группы ТГС, KDP и сегнетовой соли, стимулированного внешним постоянным и переменным электрическим полем; изучение влияния дефектов разного типа на диэлектрическую нелинейность кристаллов группы ТГС и релаксационного поведения этих кристаллов при переполяризации переменным электрическим полем.

Объекты исследований. Объектами исследования в настоящей работе являлись сегнетоэлектрические монокристаллы номинально чистого триглицинсульфата (NH2CH2C00H)3H2S04 - ТГС, кристаллы ТГС с примесью молекул L-a-аланина - АТГС, ионов хрома — ТГС+ Сг , фосфора -ТГСФ, с двойной примесью L-a-аланина и фосфора — АТГСФ, дейтерированный ТГС - ДТГС; монокристаллы дигидрофосфатов калия КН2Р04 - KDP, цезия CsH2P04 - CDP, рубидия RbH2P04 - RDP, а также сегнетовой соли (ЮЧаС4Н4Об) 4Н20 - RS.

Выбор кристаллов был продиктован: 1) их принадлежностью к кругу модельных одноосных сегнетоэлектриков с простой 180°-ой доменной структурой, что облегчает анализ и интерпретацию полученных результатов; 2) высокой подвижностью и аномально большой чувствительностью доменной структуры к внешним воздействиям и влиянию дефектов; 3) непревзойденностью кристаллов группы ТГС по их пироэлектрической эффективности в практике создания пироэлектрических преобразователей разного типа; 4) крайне слабой изученностью релаксационного поведения доменной структуры кристаллов сегнетовой соли и кристаллов группы KDP.

Научная новизна.

В работе впервые экспериментально установлены следующие закономерности:

1. Пироэлектрическая униполярность реальных кристаллов ТГС, выдержанных в параэлектрической фазе и охлажденных с конечной скоростью в полярную фазу, со временем растет, стремясь к значениям, пропорциональным величине внутреннего поля кристалла.

2. В реальных кристаллах ТГС, независимо от типа внешнего воздействия, общим в температурных зависимостях времен релаксации, отвечающих разным этапам эволюции доменной структуры, является наличие аномалий, вызванных спонтанными перестройками доменной структуры.

3. В кристаллах группы KDP релаксационные зависимости диэлектрической проницаемости после воздействия сильного переменного электрического поля являются экспоненциально спадающими функциями времени с двумя временами релаксации; наибольшие изменения доменной структуры в процессе ее релаксации происходят в характерной для этих кристаллов температурной области «плато».

4. В кристалле сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, отвечающего боковому движению доменных границ, немонотонна и несимметрична относительно обеих точек Кюри, что связано с разным типом движения доменных стенок вблизи этих температур.

5. Вид релаксационных зависимостей эффективной диэлектрической проницаемости кристаллов ТГС с примесными и радиационными дефектами определяется соотношением амплитуды переполяризующего поля и величины порогового поля, при котором начинается лавинообразный отрыв доменных стенок от дефектов.

Практическая ценность.

Практическая ценность полученных в диссертационной работе экспериментальных результатов заключается в том, что на примере модельных водородсодержащих сегнетоэлектрических кристаллов продемонстрирована возможность направленного изменения состояния доменной структуры сегнетоэлектриков путем соответствующей комбинации внешнего теплового и полевого воздействий. Такой подход лежит в рамках «доменной инженерии» — нового направления в физике и технике сегнетоэлектрических материалов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Укрупнение доменной структуры кристаллов ТГС, выдержанных в параэлектрической фазе и переведенных с конечной скоростью в сегнетоэлектрическую фазу, сопровождается увеличением пироэлектрической униполярности до уровня, зависящего от величины внутреннего поля кристалла и от температуры.

2. Релаксационному поведению доменной структуры кристаллов ТГС под действием постоянного электрического поля отвечает набор времен релаксации, соответствующих всем стадиям процесса переполяризации — от начального зародышеобразования до слияния соседних доменов. Независимо от причин, вызывающих релаксацию, температурные зависимости времен релаксации немонотонны вследствие спонтанных перестроек доменной структуры в этих кристаллах.

3. В кристалле сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, отвечающего боковому движению доменных стенок, качественно противоположна вблизи температур фазовых переходов вследствие различия механизмов движения доменных стенок: гистерезисного вблизи нижней точки Кюри и релаксационного - вблизи верхней.

4. Релаксационные процессы в кристаллах RDP, KDP, CDP после воздействия переменного электрического поля характеризуются двумя временами релаксации. Первое отвечает процессу укрупнения доменной структуры, освобожденной электрическим полем от дефектов. Второе — большее на порядок - соответствует более медленному процессу движения доменных стенок и дефектов к положениям устойчивого равновесия с последующим закреплением стенок дефектами. Наибольшие релаксационные изменения доменной структуры происходят в температурной области аномальной подвижности доменных границ — области «плато».

5. Величина порогового поля, соответствующего началу интенсивного переключения поляризации в кристаллах ТГС с дефектами, зависит от концентрации дефектов и увеличивается пропорционально величине внутреннего поля кристалла. Эффективная диэлектрическая проницаемость со временем растет или убывает в зависимости от соотношения амплитуды переполяризующего поля и величины порогового поля.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы были представлены на Международной научно-технической конференции «Полиматериалы-2003» (ноябрь 2003, Москва), на XXI Международной конференции по релаксационным явлениям в твердом теле (октябрь 2004, Воронеж), на XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (июнь-июль 2005, Пенза), на 5 Международном семинаре по физике сегнетоэластиков (сентябрь 2006, Воронеж), на Международной конференции ISFD-07 (август 2007, Екатеринбург).

Личный вклад автора. Настоящая работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Воронежского госуниверситета в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры. Все включенные в диссертацию данные получены лично автором или при его непосредственном участии. Формулировка задач исследования, выбор экспериментальных методик и объектов исследования, обсуждение полученных результатов проводились совместно с научным руководителем д.ф.-м.н., проф. С.Н. Дрождиным. Обсуждение результатов второй главы диссертации проводилось при участии к.ф.-м.н. О.М. Голицыной.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 17 печатных работах, из которых 5 статей опубликованы в реферируемых научных журналах: «Известия РАН, серия физическая», «Физика твердого тела», «Ferroelectrics».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, трех глав, Заключения, списка цитируемой литературы из 148 наименований и содержит 149 страниц печатного текста, 80 рисунков, 8 таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Укрупнение доменной структуры кристаллов ТГС, выдержанных в параэлектрической фазе и переведенных с конечной скоростью в сегнетоэлектрическую фазу, сопровождается увеличением пироэлектрической униполярности до уровня, увеличивающегося с ростом температуры и пропорционального величине внутреннего поля кристалла.

2. Релаксационные зависимости диэлектрической проницаемости кристаллов ТГС и ДТГС в постоянном электрическом поле характеризуются временами релаксации, отвечающими всем стадиям процесса переполяризации - от начального зародышеобразования до слияния соседних доменов. Для релаксации, стимулированной переменным электрическим полем, характерно одно время релаксации, совпадающее по порядку величины со временем релаксации, отвечающим боковому движению доменных стенок в постоянном поле.

3. Немонотонность температурных зависимостей времен релаксации доменной структуры кристаллов ТГС, независимо от причин, вызывающих релаксацию, есть следствие спонтанных перестроек доменной структуры, увеличивающих число релаксаторов - доменных стенок. Различие температурных зависимостей времен релаксации для всех исследованных кристаллов исчезает вблизи фазового перехода, где тi(T)—*0.

4. Для кристалла сегнетовой соли температурная зависимость времени релаксации, соответствующего боковому движению доменных границ в постоянном электрическом поле, немонотонна и неодинакова вблизи нижней и верхней точек Кюри (г растет при приближении к нижней Тс и уменьшается при приближении к верхней) из-за разного механизма движения доменных стенок вблизи этих температур: гистерезисного вблизи нижней точки Кюри, и релаксационного — вблизи верхней.

5. В кристаллах KDP, RDP и CDP после воздействия переменного электрического поля наибольшие релаксационные изменения доменной структуры происходят в характерной для этих кристаллов температурной области «плато». Релаксационные процессы характеризуются двумя временами релаксации: т/ отвечает процессу укрупнения доменной структуры, освобожденной электрическим полем от дефектов; т2 - большее на порядок - соответствует процессу движения доменных стенок и дефектов к положениям устойчивого равновесия с последующим закреплением стенок дефектами.

6. Значение порогового поля, разделяющего участки слабой и сильной амплитудной зависимости эффективной диэлектрической проницаемости, а также энергия взаимодействия доменных стенок с дефектами увеличиваются с ростом дозы рентгеновского облучения в ТГС и ДТГС, но практически не изменяются в АТГС и ТГС+Сг3+, что указывает на ведущую роль примесных дефектов в легированных кристаллах.

7. Релаксационное поведение эффективной диэлектрической проницаемости исследованных кристаллов ТГС качественно различно в зависимости от соотношения амплитуды переполяризующего поля iL и величины порогового поля Elh\ эффективная диэлектрическая проницаемость при неизменной амплитуде переполяризующего поля растет со временем, если EJ>Eth и убывает, если E^<Eth.

133

1. Сидоркин А.С. Доменная структура в сегнетоэлектриках и родственных материалах / А.С. Сидоркин. - М.: Физматлит, 2000. - 240 с.

2. Желудев И.С. Основы сегнетоэлектричества / И.С. Желудев. М.: Атомиздат, 1973. - 472 с.

3. Сонин А.С. Введение в сегнетоэлектричество / А.С. Сонин, Б.А. Струков. М.: Высшая школа, 1970. - 271 с.

4. Струков Б.А. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах / Б.А. Струков, А.П. Леванюк. М: Наука, 1983. - 240 с.

5. Лайнс М Сегнетоэлектрики и родственные материалы / М Лайнс, А. Гласс. М.:Мир, 1981. - 736 с.

6. Иона Ф. Сегнетоэлектрические кристаллы / Ф. Иона, Д. Ширане. -М.: Мир, 1965.-723 с.

7. Моравец Ф. Изменение ширины доменов в кристаллах триглицинсульфата со временем / Ф. Моравец, В.П. Константинова // Кристаллография. 1968. - Т. 13, № 2. - С. 284-289.

8. Константинова В.П. Исследование доменной структуры кристалла триглицинсульфата при старении / В.П. Константинова, Я. Станковская // Кристаллография. 1971. - Т. 16, № 1. - С. 158-163.

9. Dabrowska К. The evolution of the layered domain structure of TGS and RS single crystals / K. Dabrowska, W. Daszczynska, A. Jaskiewicz //Acta Physica. Polonica. 1977. - V. A51, № 4. - P. 539-548.

10. Fousek J. On the ferroelectric domain wall in triglycinesulphate / J. Fousek // Jap. J. Appl. Phys. 1967. - V. 6, № 8. - P. 950-953.

11. Донцова Л.И. Доменная структура и процессы 180°-ойпереполяризации модельных сегнетоэлектриков: дис.д-ра физ.-мат. наук:010407 / Л.И. Донцова. Воронеж, 1991.-460 с.

12. Донцова JI.И. Плотность поверхностной энергии и спонтанное движение доменных стенок в кристаллах ТГС / Л.И. Донцова, Э.С. Попов // Изв. АН СССР, сер.физ. 1975. - Т. 39, № 4. - С. 854-856.

13. Tomita N. Ferroelectric domain pattern evolution in quenched triglycine sulphate / N. Tomita, H. Orihara, Y. Ishibashi // Journ. Phys. Soc. Jap. 1989. -V. 58, №4.-P. 1190-1198.

14. Orihara H. Pattern evolution of ferroelectric domain structure in TGS quenched below phase transition point / H. Orihara, N. Tomita, Y. Ishibashi // Ferroelectrics. 1989. - V. 95. - P. 45-48.

15. Szczesniak L. Effect of thermal cycling on the width of ferroelectric domains / L. Szczesniak, L. Szczepanska // Ferroelectrics. 1990. - V. 111. — P. 167-170.

16. Likodimos V. Kinetics of ferroelectric domains investigated by scanning force microscopy / V. Likodimos, M. Labardi, M. Allergini // Phys.Ref.B. 2000. - V. 61, №21. -P. 14440-14447.

17. Likodimos V. Thermally activated ferroelectric domain growth due to random defects / V. Likodimos, M. Labardi, X.K Orlik., L. Pardi, M. Allergini // Phys.Ref.B. 2001. -Y. 63, № 6. - P. 064104-1-064104-4.

18. Likodimos Y. Domain pattern formation and kinetics on ferroelectric surface under thermal cycling using scanning force microscopy / V. Likodimos, M. Labardi, M. Allergini // Phys.Ref.B. 2002. - Y. 66, № 2. - P. 024104-1-024104-7.

19. Новик B.K. Пироэлектрические преобразователи/ B.K. Новик, Н.Д. Гаврилова, Н.Б. Фельдман. М.: Сов. Радио, 1979. - 177 с.

20. Косоротов В.Ф. Пироэлектрический эффект и его практические применения / В.Ф. Косоротов, Л.С. Кременчугский. Киев, 1989. — 222 с.

21. Большакова Н.Н. Процессы перестройки доменной структуры и эффект Баркгаузена в чистых и примесных кристаллах триглицинсульфата / Н.Н. Большакова, В.М. Рудяк // Изв. АН СССР, сер.физ. 1991. - Т. 55, № 3. -С. 606-612.

22. Гаврилова Н.Д. Спонтанная поляризация и внутреннее поле в легированном триглицинсульфате / Н.Д. Гаврилова, В.К. Новик, Е.А. Сорокина, Л.Б. Хрусталева // ФТТ. 1981. - Т. 23, № 6. - С. 1775-1778.

23. Новик В.К. О механизме стабилизации лигандами (L-a-аланин и L-a-аланин +Сг3+) полярного состояния триглицинсульфата / В.К. Новик, Н.Д. Гаврилова, Г.Т. Галстян // Кристаллография. 1983. - Т. 28, вып. 6. - С. 1165-1171.

24. Галстян Г.Т. О природе примесной униполярности кристаллов ТГС / Г.Т. Галстян, И.С. Рез, М.Ю. Рейзер, // ФТТ. 1982. - Т. 24, № 7. - С. 21862190.

25. Bettcher R. ENDOR investigation on Cu2+ doped TGS and DTGS singl crystals / R. Bettcher, D. Heinhold, W. Windsch // Chem. Phys. Lett. 1977. - V. 49, № i.-p. 148-151.

26. Тихомирова H.A. Кинетика процесса переполяризации кристаллов ТГС с примесью L-a-аланина / Н.А. Тихомирова, Л.И. Донцова, А.В. Гинзберг // ФТТ. 1988. - Т. 30, № 3. - С. 724-729.

27. Сердюк О.М. Частотная и температурная зависимости внутреннего поля дефектных кристаллов ТГС / О.М. Сердюк, Л.Н. Камышева, С.Н. Дрождин // ФТТ. 1990. - Т. 32, вып. 1. - С. 298-300.

28. Цедрик М.С. Физические свойства кристаллов семейства триглицинсульфата / М.С. Цедрик. Минск.: Наука и техника, 1986. - 215 с.

29. Миловидова С.Д. Формирование внутреннего поля триглицинсульфата дефектами кристаллической структуры / С.Д. Миловидова, А.С. Сидоркин, Н.А. Бурданина, Л.А. Гришаева // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. — Калинин, 1987. — С. 91-95.

30. Камышева Л.Н. Исследование свойств триглицинсульфата, легированного хромом и а- аланином / Л.Н. Камышева, О.А. Годованная, С.Д. Миловидова, В.П. Константинова // Изв. АН СССР, сер.физ. 1975. - Т. 39, № 4, - С. 857-860.

31. Гаврилова Н.Д. Спонтанная поляризация и внутренние поля в легированном триглицинсульфате / Н.Д. Гаврилова, В.К. Новик, Е.А. Сорокина, Л.Б. Хрусталева // ФТТ. 1981. - Т. 23, № 6. - С. 1775-1778.

32. Даринский Б.М. Аномалии физических свойств сегнетоэлектриков, содержащих заряженные примеси / Б.М. Даринский, В.Н. Нечаев, В.Н. Федосов // ФТТ. 1980. - Т. 22, № 10. - С. 3129-3132.

33. Bhalla A.S. Pyroelectric properties of the modified TGS single crystals / A.S. Bhalla, C.S. Fang, L.E. Cross // Ferroelectrics. 1983. - V.54. - P. 151-154.

34. Fang C.S. The growth and properties of a new alanine and phosphate substituted TGS crystal / C.S. Fang, Xi Yao, A.S. Bhalla // Ferroelectrics. 1983. -V. 51.-P. 9-13.

35. Drozhdin S. N. Polarization reversal induced in LATGSP crystals by thermal annealing in paraelectric phase / S.N. Drozhdin, L.N. Kamysheva // Ferroelectrics. 1996. - V. 175. - P. 137-143.

36. Комлякова H.C. Процессы перестройки доменной структуры кристаллов триглицинсульфата с примесями а аланина и фосфора / Н.С. Комлякова, Р.В. Корина, О.В. Испалатова, Н.А. Тихомирова // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. - Тверь, 1993. - С. 115-120.

37. Саввинов A.M. Исследование временного изменения униполярности кристаллов ТГС / A.M. Саввинов, Н.Д. Гаврилова, В.К. Новик // Изв. АН СССР, сер. физ. 1970. - Т. 34, № 12. - С. 2601-2603.

38. Попов Э.С. Поверхностное натяжение 180-градусных доменных стенок и некоторые явления в кристаллах триглицинсульфата и с-доменного титаната бария / Э.С. Попов, Л.А. Шувалов // Кристаллография. 1973. - Т. 18, вып.З.-С. 642-644.

39. Гайнутдинов Р.В. Атомно-силовая микроскопиясегнетоэлектрических кристаллов ТГС : автореф. дис.к-та физ.-мат. наук /

40. Р. В. Гайнутдинов. Москва, 2005. - 24 с.

41. Kopsik V.A. Pyroelectric investigation of the domain structure stability in ferroelectrics / V.A. Kopsik, N.D. Gavrilova, V.K. Novik // Journal of the Physical Society of Japan. 1970. - V. 28, suppl. - P. 382.

42. Иванов В.В. Релаксация диэлектрической проницаемости в кристаллах дейтерированного триглицинсульфата / В.В.Иванов, М.В. Колышева, Е.А. Клевцова// Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. — Тверь, 1999. С. 134.

43. Zhang J. Dynamical Property of Domain Walls of Triglycine Sulfate in the Vicinity of Tc TGS / J. Zhang // Ferroelectrics. 2002. - V.281. - P. 105-122.

44. Volk T.R. Unipolarity of TGS-crystals induced in paraelectric phase / T.R. Volk, S.V. Mednikov, L.A. Shuvalov // Ferroelectrics. 1983. - V. 47. - P. 15-23.

45. Rosenman G. Switching Time of Ferroelectrics with Free Surface / G. Rosenman, V.D. Kugel // ISAF 94. Zacopane, 1994. - P. 17.

46. Сидоркин A.A. Термостимулированная эмиссия электронов в параэлектрической фазе триглицинсульфата, нагреваемого с большой скоростью / А.А. Сидоркин, А.С. Сидоркин, О.В. Рогазинская, С.Д. Миловидова // ФТТ. 2002. - Т. 44, № 2. - С. 344-345.

47. Донцова Л.И. Дефекты и их роль в процессах переполяризации и формирования внутренних смещающих полей в сегнетоэлектриках / Л.И. Донцова, Н.А. Тихомирова, Л.А. Шувалов // Кристаллография. 1994. - Т. 39, № 1.-С. 158-175.

48. Гаврилова Н.Д. Исследование температурных зависимостей пироэлектрических коэффициентов кристаллов статическим методом / Н.Д. Гаврилова // Кристаллография. 1965. - Т. 10, № 3. - С. 346-650.

49. Гаврилова Н.Д. Влияние условий предварительной поляризации на пироэлектрические свойства некоторых сегнетоэлектриков / Н.Д. Гаврилова, В.К. Новик, В.А. Копцик, С.В. Иванова // Изв. АН СССР, сер.физ. 1969. -Т. 33, № 2. - С. 306-308.

50. Константинова В.П. Исследование теплового эффекта Баркгаузена в монокристаллах триглицинсульфата и триглицинселената / В.П. Константинова, Н.Н. Минюшкина, B.C. Румянцев и др. // Кристаллография. 1975. - Т. 20, № 6. - С. 1296-1299.

51. Drozhdin S.N. Investigation of the internal field of doped TGS crystals / S.N. Drozhdin, L.N. Kamysheva, Z.A. Liberman // Phys Stat. Sol. 1986. - V. 94. - P. 69-73.

52. Косцов A.M. Экзоэлектронная эмиссия из поверхностных состояний в сегнетоэлектрике / A.M. Косцов, А.С. Сидоркин, B.C. Зальцберг, С.П. Грибков // ФТТ. 1982. - Т. 24, № 11. - С. 3436-3438.

53. Сидоркин А.С. Кинетика экзоэлектронной эмиссии кристалла триглицинсульфата / А.С. Сидоркин, A.M. Косцов, B.C. Зальцберг // ФТТ. -1985. Т. 27, № 7. - С. 2200-2203.

54. Камышева Л.Н. Особенности импульсной переполяризации в униполярных кристаллах триглицинсульфата / Л.Н. Камышева, С.Н. Дрождин, О.А. Косарева // ФТТ. 1993. - Т. 35, № 3. - С. 854-856.

55. Дрождин С.Н. Динамика макроскопической поляризации спонтанно-поляризованных диэлектриков: дис.д-ра физ.-мат. наук: 010407:защищена 05.07.93: утверждена 02.02.94 / С.Н. Дрождин. Воронеж, 1993. - 332 с.

56. Stankovska J. Correlation between the domain structure and dielectric properties of TGS crystal / J. Stankovska // Ferroelectrics. 1978. - V. 22. — P. 753-754.

57. Селюк Б.В. Доменные перестройки триглицинсульфате / Б.В. Селюк; Смол. гос. пед. ин-т им.К Маркса. Смоленск, 1988. - 11 с. - Деп. в ВИНИТИ 05.05.88, №3446.

58. Kamysheva L.N. The influence of defects on the processes of polarization relaxation in TGS crystals / L.N. Kamysheva, S.N. Drozhdin, O.M. Serdyuk // Phys Stat. Sol. 1986. - V. 97. - P. 29-34.

59. Иванов В.В. Распределение времен релаксации в монокристаллах ТГС / В.В. Иванов, Е.А. Клевцова, В.В. Макаров // Изв. РАН, сер. физ. -2003. Т. 67, № 8. - С. 1127-1128.

60. Гриднев С.А. Процессы медленной релаксации в монокристаллах триглицинсульфата / С.А. Гриднев, В.М. Попов, J1.A. Шувалов // Изв. АН СССР, сер. физ. 1984. - Т. 48, № 6. - С. 1226-1229.

61. Камышева JI.H. Влияние радиационных дефектов на процессы релаксации макроскопической поляризации в кристалле ТГС / JI.H. Камышева, С.Н. Дрождин, О.М. Сердюк // Журнал технической физики, 1988. Т. 58, вып. 8. - С. 1607-1609.

62. Жаров С.Ю. Внутреннее поле и диэлектрическая вязкость кристаллов ТГС, легированных различными катионами металлов / С.Ю. Жаров, В.М. Рудяк // Изв. АН СССР, сер. физ. 1984. - Т. 48, № 6. - С. 12211225.

63. Жаров С.Ю. Роль вязкостных явлений в релаксации пироотклика сегнетоэлектрических кристаллов / С.Ю. Жаров, В.М. Рудяк // ФТТ. 1983. -Т. 25, №9.-С. 2610-2612.

64. Рудяк В.М. Процессы переключения в нелинейных кристаллах / В.М. Рудяк. М.: Наука, 1986. - 243 с.

65. Иванов В.В. Исследование релаксационных процессов переключения в монокристаллах дейтерированного триглицинсульфата / В.В. Иванов, М.В. Колышева, Е.А. Клевцова // Известия вузов. Материалы электронной техники, 2000. -№ 1.-С. 23-26.

66. Дрождин С.Н. Диэлектрическая релаксация в кристаллах дейтерированного триглицинсульфата / С.Н. Дрождин, М.А. Куянцев // ФТТ. 1998. - Т. 40, № 8. - С. 1542-1545.

67. Барфут Дж. Полярные диэлектрики и их применение / Дж. Барфут, Дж. Тейлор. М.: Мир, 1981.-526 с.

68. Донцова Л.И. Закономерности динамики доменов в процессе переполяризации кристаллов ТГС / Л.И. Донцова, Л.Г. Булатова, Э.С. Попов и др. // Кристаллография. 1982. - Т. 27, вып. 2. - С. 305-312.

69. Большакова Н.Н. Процессы перестройки доменной структуры кристаллов триглицинсульфата в синусоидальных электрических полях /

70. Н.Н. Большакова, С.А. Павлов, В.М. Рудяк // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. Калинин, 1985. - С. 3-7.

71. Тихомирова Н.А. Особенности процесса переполяризации тонких пластин кристалла ТГС / Н.А. Тихомирова, Л.И. Донцова, А.В. Гинзберг, А.А. Чеботарев, Л.А. Шувалов // ФТТ. 1986. - Т. 28, вып. 11. - С. 33193328.

72. Schlemmbach Н. Study of the relaxation of the permittivity in doped and gamma-irradiated TGS single crystals / H. Schlemmbach, W. Windsch, L. Gawrisch // Ferroelectrics Letters. 1983. - V. 1. - P. 43-49.

73. Комлякова H.C. Влияние рентгеновского облучения на процессы переполяризации в примесных кристаллах ТГС / Н.С. Комлякова, Р.В. Корина // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. — Калинин, 1982. — С. 112-115.

74. Тихомирова Н.А. Динамика доменной структуры коллинеарных сегнетоэлектрических кристаллов ТГС и ГАСГ / Н.А. Тихомирова, Л.А. Шувалов, Л. И. Донцова, Л.Г. Булатова, Л.З., Потиха // Кристаллография. -1986. Т. 31, вып. 6.-С. 1152-1159.

75. Сафонова И.А. Диэлектрическая релаксация в сегнетоэлектриках с водородными связями, обусловленная динамикой доменных границ: автореф. дис.к-та физ.-мат. наук/И.А. Сафонова. — Воронеж, 1996. 16 с.

76. Kamysheva L.N. Dielectric relaxation in Ferroelectric TGS / L.N. Kamysheva, A.S. Sidorkin, S.D. Milovidova // Phys Stat. Sol. 1984. - V. 84. -P. 115-120.

77. Камышева Л.Н. Температурная зависимость времени релаксации поляризации в кристалле ТГС / Л.Н. Камышева, С.Н. Дрождин, Т.Н. Панкова // Вопросы физики формообразования и фазовых превращений. — Калинин, 1985.-С. 151-156.

78. Kamysheva L.N. Dielectric relaxation in crystals of KH2PO4 group / L.N. Kamysheva, A.S. Sidorkin // Ferroelectrics. 1984. - V. 55. - P. 205-208.

79. Камышева JI.H. Диэлектрическая релаксация в кристаллах группы КН2Р04 / Л.Н. Камышева, А.С. Сидоркин, И.Н. Зиновьева // Изв. АН СССР, сер. физ. 1984. - Т. 48, № 6. - С. 1057-1060.

80. Gawrisch L. Relaxation of the dielectric permittivity in pure and doped TGS / L. Gawrisch, W. Windsch // Acta Univer. Wratislav. 1984. - V. 38, № 580.-P. 49-55.

81. Иванова Т.И. Влияние температуры на релаксационные процессы переполяризации и коэффициент диэлектрической вязкости кристаллов ТГС / Т.И. Иванова, Н.Е. Руднев // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. Калинин, 1982.-С. 100-105.

82. Сердюк О.М. Роль внутреннего поля в процессах релаксации макроскопической поляризации кристаллов ТГС / О.М. Сердюк, Л.Н. Камышева, С.Н. Дрождин, А.Б. Барбашина // ФТТ. 1988. - Т. 30, вып. 2. -С. 540-544.

83. Голицына О.М. Релаксация радиационных дефектов в облученном триглицинсульфате / О.М. Голицына, Л.Н. Камышева, С.Н. Дрождин // ФТТ. 1998.-Т. 40, № 1.-С. 116-117.

84. Прасолов Б.Н. Эффекты взаимодействия доменных границ с подвижными точечными дефектами в кристаллах ТГС / Б.Н. Прасолов, И.А. Сафонова // Изв. РАН, сер.физ. 1995. - Т. 59, № 9. - С. 69-72.

85. Камышева Л.Н. Подвижность доменных стенок облученного триглицинсульфата / Л.Н. Камышева, О.М. Голицына, Т.Н. Подгорная // ФТТ. 1998. - Т. 40, № 7. - С. 1321-1323.

86. Цедрик М.С. Механизмы нелинейности диэлектрической проницаемости монокристаллов группы триглицинсульфата / М.С. Цедрик, Г.А. Заборовский // Структура и свойства сегнетоэлектриков: сб. / Минск, пед. ин.-т. Минск, 1982. - С. 3-13.

87. Камышева Л.Н. Подвижность доменных стенок в кристаллах дейтерированного триглицинсульфата / Л.Н. Камышева, Т.Н. Подгорная // Кристаллография. 1999. - Т. 44, №. 2. - С. 304-307.

88. Дрождин С.Н. Особенности процессов переполяризации монокристаллов триглицинсульфата / С.Н. Дрождин, Л.Н. Камышева, О.М. Сердюк, Н.Н. Шевченко // Релаксационные процессы в диэлектриках: сб. / Воронеж, пед. ин-т. Воронеж, 1990. — С. 16-21. 7

89. Камышева Л.Н. Особенности электрофизических свойств сегнетоэлектрического триглицинсульфата, обусловленные внутренним полем / Л. Н. Камышева, С.Н. Дрождин, О.М. Сердюк; Воронеж, гос. ун-т. -Воронеж, 1988. 43 с. - Деп. в ВИНИТИ 20.04.88, № 3043 - В 88.

90. Миловидова С.Д. Особенности электропроводности кристаллов ТГС в сегнетофазе / С.Д. Миловидова, А.С. Сидоркин, A.M. Саввинов, А.И. Маслаков // ФТТ. 1986. - Т. 28, вып. 8. - С. 2541-2543.л

91. Попов Э.С. Электрические свойства сегнетовой соли при двухчастотном воздействии / Э.С. Попов, С.Л. Рапопорт, А.В. Шильников // Изв. АН СССР, сер. физ. 1967. - Т. 31, № 7. - С. 1199-1201.

92. Шильников А.В. Простейшая классификация механизмов движения доменных стенок в низко- и инфранизкочастотных полях / А.В. Шильников, Н.М. Галиярова, С.В. Горин, Д.Г. Васильев, Л.Х. Вологирова // Изв.АН СССР, сер. физ. 1991. - Т. 55, № 3. - С. 89-95.

93. Шильников А.В. Процессы переполяризации кристаллов группы сегнетовой соли в слабых, средних, и сильных низко- и инфранизкочастотных электрических полях / А.В. Шильников, А.П.

94. Поздняков, Н.М. Галиярова, JI.A. Шувалов // Изв. РАН, сер.физ. 2003. - Т. 67,№8.-С. 1117-1123.

95. Шильников А.В. Реверсивные зависимости е дейтерированной сегнетовой соли вблизи верхней и нижней точек Кюри / А.В. Шильников, Э.С. Попов, Е.Г. Надолинская, Н.М. Щагина // Кристаллография. 1985. - Т. 30, вып. 4.-С. 729-733.

96. Шильников А.В. Низкочастотная диэлектрическая дисперсия в кристаллах сегнетовой соли / А.В. Шильников, Э.С. Попов, C.JI. Рапопорт, JT.A. Шувалов // Кристаллография. 1970. - Т. 15, вып. 6. - С. 1176-1181.

97. Галиярова Н.М. Диэлектрическая спектроскопия сегнетоэлектриков,Iфрактальность и механизмы движения доменных и межфазных границ: дис. .д-ра физ.-мат. наук: 010407 / Н.М. Галиярова. Воронеж, 2006. - 399 с.

98. Желудев И.А. Физика кристаллических диэлектриков / И.А. Желудев. М.: Наука, 1968. - 463 с.

99. Kamysheva L.N. The peculiarities of the electrophysical properties of the KDP group crystals connected with the domain structure dynamics / L.N. Kamysheva, S.N. Drozhdin // Ferroelectrics. 1987. - V. 71. - P.281-296.

100. Mueller Y. Dielectric dispersion due to weak domain wall pinning in RbH2P04 / V. Mueller, Y. Shchur, H. Beige // Phys.Rev.B. 2002. - V. 65, № 13. -P. 134102-1-134102-6.

101. Shur V.Ya. Domain nanotechnology in ferroelectrics: nano-domain engineering in lithium niobate crystals / V.Ya. Shur // ISDSD 07, Russia, Yekaterinburg, 22-26 august, 2007. P. 20-21.

102. Kapsch R-P. Determination of the dynamical properties of ferroelectrics using nonlinear time series analysis / R-P. Kapsch, H. Kantz, R. Hegger // International Journal of Bifurcation and Chaos. 2001. - V. 11, № 4. - P. 10191034.

103. Diestelhorst M. What can we learn about ferroelectrics using methods of nonlinear dynamics? / M. Diestelhorst // Condensed matter physics. 2003. - V. 6, №2(34)-P. 189-196.

104. Diestelhorst M. Chaos and stochastic resonance in ferroelectrics two effects related to switching / M. Diestelhorst // Ferroelectrics. - 2005. — V. 316. -P. 67-70.

105. Rogazinskaya O.V. Electrophysic properties of TGS crystals grown at the temperatures below 0°C / O.V. Rogazinskaya, S.D. Milovidova, A.S, Sidorkin, O.V. Yatsenko, A.N. Yuryev, Zh. Stekhanova // Ferroelectrics. 2004. - V. 307. -P. 251-254.

106. Смоленский Г.А. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики / Г.А. Смоленский, Н.Н. Крайник. М.: Наука, 1968. — 184 с.

107. Gilletta F. Relaxation dielectrique daus les sulfate de glycogole multidomains / F. Gilletta, P. Lauginie, L. Taurl //C.R. Acad. Sci. 1970. - V. 270, № l.-P. B94-B96.

108. Сидоркин А.С. Влияние подвижных точечных дефектов на процессы переполяризации сегнетоэлектриков / А.С. Сидоркин, В.Н. Федосов // ФТТ. -1977. Т. 19, № 6. - С. 1756-1759.

109. Федосов В.Н. Нелинейность диэлектрической проницаемости в сегнетоэлектрических кристаллах с дефектами / В.Н. Федосов, А.С. Сидоркин // ФТТ. 1977. - Т. 19, № 6. - С. 1632-1637.

110. Bornarel J.J. Experimental evidence for the longrange interaction of domains in ferroelectric KH2P04 / J.J. Bornarel, J. Lajzerowicz // Appl.Phys. — 1968. V. 39, № 9. - P. 4339-4341.

111. Bornarel J.J. Interdomain and domain defect interactions in kdp / J.J. Bornarel, J. Lajzerowicz // Ferroelectrics. 1972. - V.4. - P. 177-186.

112. Пешиков Е.В.Действие радиации на сегнетоэлектрики / Е.В. Пешиков. Ташкент: ФАН, 1986. - 138 с.

113. Гриднев С. А. Температурные изменения порогового поля диэлектрических потерь триглицинсульфата вблизи Тк / С.А. Гриднев, В.М. Попов, JI.A. Шувалов, В.Н. Нечаев // ФТТ. 1985. - Т. 27, вып. 1. - С. 3-7.

114. Камышева Л.Н. Взаимодействие точечных дефектов с доменными стенками в водородсодержащих сегнетоэлектриках / Л.Н. Камышева, О.М. Сердюк, С.Н. Дрождин, О.А. Зайцева // ФТТ. 1990. - Т. 32, № 6. - С. 16671671.

115. Mitsui Т. Domain structure of Rochelle salt and KH2P04 / T. Mitsui, J. Furuichi // Phys.Rev. 1953. - V. 90, № 2. - P. 193-202.

116. Mitsui T. Kinetic properties of the domains in Rochelle salt / T. Mitsui, J. Furuichi // Phys.Rev. 1954. - V. 95, № 2. - P. 558.

117. Рудяк В.М. Об особенностях эффекта Баркгаузена в кристаллах сегнетовой соли и триглицинсульфата / В.М. Рудяк, Л.А. Шувалов, В.Е. Камаев // Изв. РАН, сер. физ. 1965. - Т. 29, № 6. - С. 943-947.

118. Шильников А.В. О закономерностях переполяризации кристаллов ДТГС в синусоидальных электрических полях / А.В. Шильников, Н.М. Галиярова, А.П. Поздняков, В.А. Федорихин, JI.A. Шувалов // Изв. РАН. сер. физ. 2003. - Т. 67, № 8. - С. 1113-1116.

119. Федосов В. Н. Нелинейность диэлектрической проницаемости в сегнетоэлектрических кристаллах с дефектами / В.Н. Федосов, А.С. Сидоркин // ФТТ. 1977. - Т. 19, № 6. - С. 87-92.

120. Шувалов JI.A. Импульсная переполяризация , кристаллов дейтерированного триглицинсульфата / JI.A. Шувалов // Кристаллография. -1960. Т. 5, вып. 3. - С. 409-414.

121. Пешиков Е.В. Влияние структурных дефектов на величину порога подвижности доменных границ в кристаллах КН2РО4 / Е.В. Пешиков // Кристаллография. 1980. - Т. 25, вып. 5. - С. 1080-1083.

122. Fletcher S.R. Structural studies of triglicinesulphate Part I: low radiation dose (structure A) / S.R. Fletcher, E.T. Keve, A.C. Skapski // Ferroelectrics. -1976.-V. 14.-P. 775-787.

123. Виндш В. Исследование легированных и облученных рентгеном монокристаллов ТГС методами ЭПР и ENDOR / В. Виндш // Изв. АН СССР, сер. физ. 1975. - Т. 39, № 5. - С. 914-918.

124. Шульга С.З. Процессы образования и стабилизации парамагнитных радиационных дефектов в у-облученных кристаллах триглицинсульфата / С.З. Шульга, А.П. Демьянчук // Журнал прикладной спектроскопии. 1980. -Т. 32, вып. 2. -С. 307-312.

125. Комлякова Н.С. Влияние рентгеновского облучения на переполяризационные характеристики и доменную структуру в монокристаллах титаната бария / Н.С. Комлякова, Г.М. Некрасова // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. — Калинин, 1977. — С. 40-44.

126. Камышева Л.Н. Особенности импульсной переполяризации облученных кристаллов триглицинсульфата / Л.Н. Камышева, О.М. Голицына, С.Н. Дрождин, А.Д. Масликов, А.Б. Барбашина // ФТТ. 1995. -Т. 37,№2. -С. 388-394.

127. Пешиков Е.В. Влияние внешних воздействий и дейтерирования на релаксацию доменных границ в кристаллах триглицинсульфата / Е.В. Пешиков // Кристаллография. 1975. - Т. 20, вып. 6. - С. 1230-1234.

128. Донцова Л.И. Кинетика процесса переключения локально облученных образцов триглицинсульфата / Л.И. Донцова, Н.А. Тихомирова,

129. A.В. Гинзберг // ФТТ. 1980. - Т. 30, вып. 9. - С. 2692-2697.

130. Гриднев С. А. Диэлектрические и механические потери в сегнетокерамике цорконата-титаната свинца / С.А. Гриднев, Б.М. Даринский,

131. B.C. Постников // Механизмы релаксационных явлений в твердых телах. -Москва, 1972. С. 206-211.

132. Леванюк А.П. Изменение структуры дефектов и обусловленные ими аномалии свойств веществ вблизи точек фазовых переходов / А.П. Леванюк, В.В. Осипов, А.С. Сигов, А.А. Собянин // ЖЭТФ. 1979. - Т. 76, № 1. - С. 345-368.

133. Сидоркин А.С. Происхождение и спектральный состав люминесценции при перестройке доменной структуры сегнетоэлектриков / А.С. Сидоркин, Б.М. Даринский, Т.Н. Панкова // Изв. АН СССР, сер. физ. -1984. Т. 48, № 6. - С. 1135-1142.