Россiяния свiтла близько точок фазовых переходiв в кристалах невластивих сегнетопластикiв тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ОЙ

ШШОТЕРСТВО CCBlïiï УКРЛ11Ш

üiüipüiitrri^ßohraa лщет» ушверситет

па аиоппл. uvKTuTwnv

СКОСАР ВЯЧЕСЛАВ ЮР1ROBOT

гсхлшят cm тлл вшыю тонок фазойих нкрякодв

в кристмлх ишщс1ш'.»: сегиегошстшы Сшщадьшсгь 01.04.ff/ - дозика таордаго tUö

АВТОРЕФЕРАТ

.4"';epïjîUi иа шаукуввы» ичвиош ступонп кандидата Ф1 зико-матоматичпшс наук

ЙИщюпотровоьк - 1995

Робота викопана на кафодр! оптоолоутроШки ДШпропет-ровського доркавного уп1ворситету.

НауковчЯ 1сзр!вшт: доктор ф!зико - математичшпс пар:, професор Мо1ссснко В.М.

0ф1ц1Ен1 опонзнти: доктор ф!зико - математичнйх наук, профессор С^со'одлнюк О,В., кандидат ф1зико-математитпос наук, довдиг Точ1л1н С.Д.

Пров1даа орган1зац!я: 1нотитут Нап1впров1дшпс1в ИАН УкраГни

Захает дасортацП в^уде^и-я " А"" ^^-асс/А 1995 р. о 14 год. хбйй.

н)э зас!данн! Спец1 ал! зовано! Вчено! рада по ф! зико- матема-тпчнш наукам при ДШпропатровському дюряавному ун! вор-сито '1 за адресою: 320625 н. Дн1проготровськ, гор. Науковиа 13.

3 дисертаДОоо могена ознайомитись у бЮдЮтеЩ Ун1ворситоту. Автореферат раз! слашш " />"" /¿Л^Л 1995 р.

Вчений секретар Спец1ал1зовано! вчено! ради доктор тохн1чйих наук

Сп1р1донова 1.Ы.

- 3 -

ЗЛГалЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА POBOih

Актуальнють т.,ми. Проблем»» Ф»зовиг. переход! в ге*мгс

о лье цонгоз.:ьних у ф1зиЦ1 твердого пла. ФазовиЯ по-

рех!д в твердому tIjii, звичаано, супроводжуеться зм!ноя си—

иолттт wm« «-« ».J МО »Ш1Ш«ГЯ.П

плавно зСо а неве.г.:хкл стриЗком, то достатньо офективним з'являеться використзння теорП фазових переход!в Ландау. При цьому плавна зм!на структури опзтсуеться в терм!нах тео-рП переход!в 11-го роду; зм!ни, як! в!д5увэвться з невеликим стрибком, в!дпов!дають переходам 1-го роду. Пом!ж ниш укладена область фазових переход!в, бдизьких да тритсрити-шоТ точки [I]. Область ккивання теори Ландау обмежена бвзпосэ-ре/зим ок!лом точки переходу, де стають великими теплов! iJTOKTyau! I параметра порядку. В цьому ок1лу (в скЗласп под1-йпост! ; застосусться сучасна теор1л критичяих яб:сд. Для структурных фазових переход!в тоор!я Ландау застосовустьол до само! точки походу ill. Найб!лыи шдходящими об'сотами для вивчення структурних фазових переход!в з'являвться крис-т!.:" л;..".-у ^:олчарйК1в, оюльки 1х ф1 зичии влвстивост! !j' г(■• -jui Я1Л алкисса зоымших д1шшь. Донгия чао

nopalсть у цьому иалокало сегнетоелектрикам. При цьому сег-цетоаластши розглядались лише як "crrap! днони" матер!пли. В сотап;-'.! чу о штврес до кристадш согнетооластшаа як особ-iwinviu tiuiv актишшх д1 олоктпик!п пап'язяч, мо-'те™'". "

■ппсл з'ягшшться зручнкш оЛ'сктаяи досл!,кз!.гня дацчшки хфисгалчно! рошто!. п роЛ1 п форму паши («¡сроскоп! чгск аласг/постоа рочошши. па-другэ, з пршсладио.ц: зэдлчеиг-

застосувашш 1х в акусто- та оптоелектрошШ, 1 нтегралыго! ОПИЩ1 та ф!зиц! лазер!в. 3 ц!с1 точки зору сеигетоеластики ц!кави насашоред аномал! ямк пружно! податливост! близько точки пароходу.

Вперше терм!н "ферроеластик" ("сегнетоеластик"> запро-вадаував А!зу [2]. В»н ке систематично роз!брал сегнето-олектрики, феромагнетики, сегнетоэластаки з сдиних кристало-граф!чних поз1щ1й. В досл1даешЦ сегнетоеластик!в особливий 1нтерес представляють невластиви сегнетоеластики, у яких спонтанна деформац!я не е параметром перехода теорП Ландау, II симметр!я в1др1знюБться в!д симетрП г;-лшкнього параметру переходу. Тому тут виникае важливе питания про природу справжнього параметру переходу та аого зв'язку з! спонтанною деформацию. Ефективною експериментальною методикою виэчення коливальпих спектр!в решгтки е спектроскоп!я розс!яння св!т-ла. Теоретичним фундаментом еучасних досл!даэнь Фазових пе-реход!в послушла дин^чна. конць';д!я, в основ! яко1 лежить уяйлэння про м'яку коливальну моду, розробленэ ПнзСургом [31, Андерсоном та Кохраном. Звичаано сегнетоеластики характеризую'ься присутн!стю м'яких акустичких мод, котр! в!дпо-в1дають за еластичний перех!д. Алэ в невластивих сегнето-оластиках первинною причиною нестаб!льност! коке послужити розм'якшення оптично! мода. Що стосуеться кристал!в невластивих сегнетоеластик!в: гмс-БЬдОу!, КРе(Мо04)2 та РЬ3(РхУ1_204)2. то в 1х спектрах комб!нац!йного розс!яння св!тла (КР)-спостор!гаються м'як! оптичн! мода. Ало в л! те-ратур! с т!льки урлвочн! дан! про температурну повьд!нку щп мод та досконало не зачешзн! питания, як! стосуеться эфек-

T'~nocTt кон'Пшц! inoro розе] гяюя на рай;! «.-«ría. .молах, про lí(?pi:>:i.!l.>' }.•}■; lüCl • "fe КрИСТЗЛИЧЛО! pul::! ТКИ, про Ui)ibttWíi ¡•-.-.о : 41 i f.''.-íKiij. '..'. üi'.i:'. та aK^Ciis'i!:^:-; <■■ • н tükosk г/ро .„(Чид i'ii-i.-jj •■• ¡y-.- Ji.pi.vs íuoí'ü, xío

DII340HI ОСОбЛИЗОСТ! ПИТХНЬСГО noantfmmi phitio o ---

„ , —" rVrrWV2 ——

вих nopexnnlB, яки дозволит tí одорнати додаткову 1нформац1ю про доменну структуру тати матер1ал!в, а такой використэтл 1х як огггичш порогов! датчики температуря. Таким чином, цо-елгдашння особливостей розс!лння св!тла в кристалах невлас-тивих сегнетооластик1 в: SMC-SbgO^I, Ю?е(Мо04), та ?Ц;?//._ íi.г".iifHo точок фазомгс переход; в е актуальное п.< тоог; г; ;лЛ , так I з прркла/шо! 'ючог, ;.ору,

!"-'-:Л<5-. '--'ООТИ. Ь'.ГЛОЫ püOOTií í: Ы^^р'ЛЧОНгНЛЫ!^

ТП '¡.-чре nr-!!."-' :ji-p':.\u>Ii ВЗППМОЗЬ'Ж'.ку llofjv г (. СТ.'Л'^'.

i'':-ii¡ iiii'f.;i;í i.лрукгуриод '"4!K)!.!¡i при ¡í;'!зоuiíii nopexo-

Ль Kp,";,;,,i;;fi'- i- '.:> ¡-¡штоо.и^гм:! и: ¿MC-St^iUi.

КЛ.-(!,;у., та 1 ■ av,_aü4-¿' ¿yJuí

поставленi пастугаи залач1:

росту.

2. Вивчеиня особливостей пружнього розе! тшя сштла в

он1.»у поротолп » кристздах! ¿üC-UUgO^l, iü-y(McOt

г i; , 'i' '-".

• ' - . с

Г. ¡.yir.iiíDi :,• ,}м ;;bii!jrc c;¡¡:,:y !■.:;.'я i ■ i iíj. ,

ÍH .'"« üC'';!>.ÍHbO!;íü!! домоШЮТ СТРУКТУР Ü4U3ÜUWÍ KpU6r.i-

л1в.

4. Експеримеитальнв штчвшп особливостей KP иа |»а$-

- в -

точних модах перел!чоних кристал!в в ок!лу точок фазових пароход! в.

5. Зд!гснзннп анал!зу результат! в по КР на основ! !с-дуючих моделей фазових переход! в за допомогою кош'ютерного ыоделявашя.

Додатково вир!шувяпиоь настуш! задачи:

1. Теоретична досшдкення особливостей !зочастотних температурних залежностей спектрально! 1нтенспвност! непруж-нього розс!яння св!ма, котре дозволяе анал!зувати ^емпара-турну поьед!нку м'яко! мода в уковах л персгальмувэння.

2. Розробка оптнчних горогош.х датчг-..j температуры на основ! кристал!в: 2MC-Sb50fI, Pb3(Vü4)2.

Наукова новина. В днсертац!йн!й podon вперге:

1) експериментально одержан! кутов! та тегяхературн! за-лоаност! пруинього розс!яння cbíms в кристалах siíc-sbgofl, Pb3 (VO^ )2, зуыовлун! геомб'цччниш та (рзцчнимц властиво-стгаз! доызнноГ структур цих-криа^ив;

2) оц!нена ефективн!сть КР в кристэлах неЕластавих cerne тооластпк!в: ZÍO-Sb^OjI, KFe(HoD4)¿l РЬ3(Р0^)2. одэркан! зпачоння BpepiolB КР ряду л!н!й, У тому числ! мя'кгх мод;

• 3) скспврнментально одэряан! 1 зочастотн! температуря! залзжност! спектрально! 1нтенсивност1 пруапього розс!шшя св!тла йшзько Тс в крпсталах 2Ы0-SbgO^I, здигсяон теорзтич-шй анал!з цих залэжностей увипадау напвност! двох часових масштаб!в: осцшшторного та релаксаторного в функц! I в!дгуку параметру г='-ядку:

4) за допомогою кош'ютерного моделювання визньчена те-шэратурна залшш!сть частот та загасання мя'ко! мода в

.. r: -

¿: "[LKíOq™. Одорззш в роботl реаультати

Î!!ï:::.'..:;i1 ;..¡>1 i'OU.V; . '-.;-"">¡i;i3.M¡ Б Tü ОСО ' и. 10 Ii фйЗОБМ-У. ne--

i.),... :л ju-it-.i ь üsí^-xíieüí ùùs--

ПЗТСОЛЗСТПКаХ. СПСИ.Г.ТЬ r,ûan:tT:cv тяппдфи-jrni-r и от mam гггчл ч»

коння. Лач! по пруяшьсму розс!яняю св!тла в монокристалах 2!íC-ob50yi, Pb3(V04)? мсжуть бути використон! при створош! оптичних порсгових датчик! в температуря. Дрсл!даюння опткч-них колшзалышх спектр! в нэвластивих сегнетоэластик!в дозволяют ь прэгнозупати ix акустооптичв! властивост! для plains

Щ-М.-Tpoîb 'ir.у „l"vj сглтеЛСКТТГ-И! 10!. 1ЪбО?п í Míichteca п.';:. ' iii.m** <.: ¡i vaдьзпь ф!hpiu;r¡uu i¡

;u;i!!!í::,;a Л!0, b-, НШ ЗД! Ï. СигР.ОП.-Сл на Ki5,;0 Лр1 0¡r;,£-J.,;¡j •■

¡ill lîîl Ekí-uíCt'o М'.ультсту ЛтпрОПвту^ЮЪК'Т'О 'Ярлу'М! ¡:';p" i.iVle'.y. Ьлулы.....' УМ üCliOUKX ПОС.Щ r.iVHl» »IVUipftCI УАТЬСП Vîpi;

Г:'-',;.rt.;-.iiii¡ Ш1Г I'

I. Встацовлош nmcnímut пнпг-фГ rmmirai-r.rvr4 •»«•-

:: r¡cr.íii-.!v с: ¡ !íütcl;.':-:cí-í^:! i; ¿"o-^¡^i,

KPe(M0í})2, РЬ3(УОд)2 близысо точки согнетсоластачного пароходу, обумовлаш процосвми формуванпя то перебудовуваппя Ix Лсг.-^ттгтпТ стру:;турл,

V !-.""^п, ЛЫК. 'IH0!:Jщ .r;( KT1 i!"

i1, fo;1!-/. г. t/:"s¿v >; ^К'нотс^йсн^и !i,

.юичяе;!&, ил гордое! а .-«""K ixxpsau /ин

поактивних даолектришв, вд нов'язусться о Ix сисскоп сгсус-тооптачпоа сфзктишистю.

3. Експзриментально встановлен! законом!рност! температурного зм!нювання низькочастотного коливалт-иого спектру кристал!в невластивих сегнетооластик!в, так! як:

- заявления ефект!в сильного ангармошзму, я;;! создаться з! взаемодП низькочастотних кол1шзнь;

- в!дсутн!сть класично! м'якомодово! повод!шеи;

- наявнЮть аномально! температурю! залежност! харак-тсристшс спектрального контуру,м'яко! мода.

4. Методом моделюваняя на ЕОМ визначен! значения параметр! в, як! опксують температурн! ьалежпост! характеристик м'яко1 мода, встановлен! !х в!дхилешг в!д значеннь, яза пэредйачаеть теор!я Ландау.

Особистий_вкла2_автора. Основш результат!: та висновки дисертац! I отриман! особисто автором. Постановка задач!, визначошя напрчмк!в досл1дазпня та обговорення результат!в виконан! разом а наукови. >:эр!вкшсом доктором ф!з.- мат. наук професор-ч,! Kolcee ico В.М. С-^лш'^орл публ1кац!й пршмали участь в обговоренн! результат!в роботн та отримашп об'ек-т!в досл!доння.

С Зсяг та структура дисертацП. Дисертац! я склада сться з в ступу, п'яти глав, зак!нчення, списка л!тератури та додат-' ка. Обсяг дисертац!! складзг 124 стор1нки, у тому числ! 31 малгаок на 27 стор!нках, 3 таблиц!, библиограф!я м1стать 129 найшнуваннь на 16 стор!нхах.

АпробаШл роботи. основы! результат« дисертац!! допов!-далнсь тя-обговоршались на П*ят!й Загальносоюзн1й школ!-сем!нар! з ф! зим сегнетооластик!в (СРСР, Ужгород, ворзсснь 1991), VIII м!жнародн!й конференц! I з сегнетоолектрики (США,

- У -

Ые-членя, lV.'c-cOypr, соршнь 1903), Шкяароднш симпоыу;.ц "ECfROSENburt-Vli" (J'r-ашша, By,шив?, ТОО"), по-

родни; ьауи.во-?.?) . -с копТвропц!t "Л:г;":лки а преобразователя информации систем измерения, контроля и управления"

, лжтии*-*-*4" , TPC^w— IZlMI* ЧЧТИЧМИИПНЯЧ и

mi iniapojyii it Konjepeiiuit з Рамановсько! спектроскоп! I (Гонконг, соршнь 1994), ТретШ м!ннародн!й конференцП з ф1згасл дсмешв (Польша, Познань, вересань 1994), Шост!м м!«народа!м сем!нар! з ф1зшш сегнетоеластик!в (Рос!я, Воронен, ввросонь 1994).

0у<Шкац?.Ь За темой дксвртацп спувл! ковано 12 рент, з них 4 статт! у центральних журналах.

0СН0ШШ ЗМ1СТ Р0Б0ТИ

L.S£I3ffiL оОгруртовано актуальшсть теш, сфирмучъован! кота та задач! роботи, зображений сучасния стан питапля, вказат полошшя. Karpi виносяться на захнст, показана нау-кова новизна та значения отриманих результат!в. приведен! шдомосп про г-.проЗащи роботи, публ!нациях, рефзратквио iw-кладон зм1сг дисартац! I.

ШИ!£!_Ыава мае оглядвиа характер. В Шй вшеладэни су-часн! уявлання про фазов! переходи в сегнетоеласткках, приведена !сласиф1к8ния фазових переход!в, нки характеризунгься прущими аномал» я?,ш. Лосл!джаш в дянжй ддеертгцтня робо-TI кр.сгяли: 2«C-Sb5a,I, К.Ре(Но04)2. Pb3(PXV,_х04 В1йГССй-ться до невластивих согнотооластекI в, яки зазнавть шропд з нульпшикашеп олаконтвряо! ячоаки г 5. Коротко зсхЗргаяип основн! по лохе нн я тормодинши чного ризглцдошя фазових йчрэ-

ход! в у сегнетоеластиках. В!да!чен! особ.шюст! невластивих сегнетоеластюс!в, яки складагаться в багатоксмг~ненткост1 параметра порядку, у квадратичнШ залежност! компонент дефор-мац1! в!д нього. Обм!рковузоться проблема розс!яння св! тла близько точок фазових переход!в у сегнетсэластиках. йри дьо-ну обговоросться пру"не розс!яння св!тла, обумовлене доменами та спШснуванням двох фаз близько точге* сегнетоэластлчного переходу, а також непружне розс!яння ев!тла на фононах крис-тал!чно! решИкп: розсхяння Манде льштама-Брилюенэ та комб!-нац!йнэ розс!яння св!тла. Базуючись на кош°лщ!1 м'яко! мода, обговорюються основы! законом!рност; темпёратурно! поведшей спектрально! !нтенсивност! близько точки переходу.

У др.уПй глаз! описана технолог! я вироцуваняя монокрис-тал!в гЫС-БЬдО^!, викладена техн!ка вим!ргавань прушього розс!яння ср!тл~ та комб!нац1 иного розс!яшя, методика тем-пературних вим!рювань-

Кристо,:л гКС-БЬ^О^ вирощувьышсь катодом парового росту !з початково! шихти. Кристалл, то виросли. являли собою гек-сагоналый приз ми (пластини) з поперечником 2-3 мм та тов-диною п. 1-0.3 мм. •

Дял досл!джэння розс!яння св!тла використовувався авто-матичний лазерний спектрометр, що дозволяв рееструвати як залоншост! !нтенсивност! розс!яного св!тла в!д довжок хвил! при ф!ксованих температурах, • так 1 залэжност! спектрально! 1нтенсивност1 в!д температуря при р!зних ф! ксовашк частотах. Як -угрела св!тла вшсористовувались аргоновий лазер 1Ш-120-1 та гел1й-неоновий лазер ЛГН-105. Як ешктралыш щшад застосовувався подв!йний монохроматор ДФС-12. Реес-

гяшя сигнал'/ здшснюаалася 40У-79, що охолодаувався та ирзшовав у рзг.,',."' .Лику фотон!в. Накопичення, анал!з та попередня обробка 1.;^рмацх1 зд1яснюв*лзсъ на персональному комп'ютср! "Электр-.,.■-.-а МС 0585" у режимI реального часу з ВИВОДСМ :ш ЫОШТО.-. шисйно пристр!2 для д0сл1дн!8шя к1гг характеристик прухап^^ «и ог.-л

г,,, ьтасано конструкц!а печ! для оптнч-нт.!х г.:'М1рюаань, систему регулювання, стабшзатI та вим!рю-вання температуря. Обробка експериментальних даних зд!йсшз-валась за допошгою пакету прикладах програм РШЕЫ та СИАРОИ на персональному комп'ютер! "Электроника МО 0585" у операции! а систем! М-И.

У кЯщ! глави наведено осиовШ теоретичш модел!, що використовуються при обробЩ та анал!з1 експериментальних даних: I) модель разс1шшя светла на оптично м'нких неодно-р! лдостлх. (тобто при малих зм1нэх показника заломлювашш) для розгляду прукшього розс!яння; 2) вирази для спектрально! 1нтенсивност1 розсишня св1тла: а) у наапростшому випадсу одн1с1 е£ективно1 м'яко! моди; б) у вшэдку м'яко! мод;; з темпоратурно-заложийм загзсанннм; в) при нвявяосп взйс>аод1! м'яко' моди з низькочастотним релаксатором, теоретично роз-глннонз осо<1ливост1 !зочастстних температурних залвжностой непружнього розспшня св!тла у трьох вкаэаних вкладках.

стать результата доел! дань пругиього розашшя сшиа близько тонок фазових период! в у кристалах поп^.аегтвйх с«пютоелостик1р: гис-БЬ^!, К?о(Но04)2 т»

Но початку глави осговорються особлпюст! ©змяшзпт

структури цих кристал!в. KptM теоретично горедЗачених, в кристалах ckc-sb^i iснукггь зигзагоподКЗн! доменн! ctJhkii, похилен! доменн! ст!нки, а такозк ы! кродоменн! утворення. la-кож !снуе Mtjma доменна с!тка на тл! звичайют доменно! структури в кристалах Pb3<V04)2. Кристалл КРе(Ко04 2, на в! да! ну в!д розглянегот вивд, не В1др:зняються таким р!зно-ман!ттям доменно! структури.

У середин! глзви наводяться результата температурних дослШкнь пропускания та малокутового розс1яння св1тла. У кристалах КРе(Но04>2 не выявлено температурных зале,чшостей вказаних величин в ок!ду точки фазового " реходу. Тод! як у кристалах 2MC-Sb507I та Pb3(V04)2 величина пропускания мае р!зкий стрибок близько точки переходу: щющсхяшп у свгнв-тофаз! Ictotho менше за в!дпов!дну величину у парафаз!. У кристалах SKC-StvOfl пом!тно! зм!ш пропускания в сегнето-вбо парафаз!, виключагачи 'wV.-y переходу (дискрета!сть стри-бка порядка 1-2 К), не'выявлено. Рцлзкт :.;зе добру в!Дгворюаа-н!сть, прямий та зворотн1й температурю::! х!д сШвпадають. У кристалах Pb3(V04)2 выявления силып-й температурила г!стере-зис («I4 К) величина пропускания:, стрибок !з зб!льшзнням при 367 К при нагр!ванн! та стрибок !з зменшенням при 381 к при-охолодженн!. Величина пропускания виявляе також сильна температурке зб!льшння у блигн!й парафаз!. 1нтенс1гон1сть мало-кутового розе! яння на кути 2-5° в кристалах aiC-SbgOyl (тов-щиною б!льше за 0.3 мм) виярляе Я- под!бний Шк нап1 вшири-ноя «4 К 4'-. согаетофзз!. Прямиа та зворотн!й температурный XI д сп!впадають. 1нтенсивн!сть малокутового розсПлня добрэ ум!щуеться на криву:

- г-1.0-0.: для Т,--70 Е < 1 ; ? .

У ■■тяяаг. .Ь3(УС:4)2 гскшратурна залашсть малокутовогл роястяння очг.г; >:;..; лду,- ч ггту.-,;^ урлу чал'л-лг! от-- 1 -

11а шд кристалзв гХС-БЬ^О^!:, у кристалах

РЬ-/гтП 1 („ ^„и.„,ишт нитшпо -и * г --—

■"""■""¡•5:1 1- силг-пу за~-_з1с1Ь у й.п^пя парафзз!. Та-ка температурна поведши сигнала в !нтервал! аж до ~ 400 К, як 1 иовддШка пропускания св1дчить из корпеть того, и.о у Слижшй парафаз! в кристалах РЬ3(У04)2 спостер!гаеться ззли-шкова мПсродоменна с!тка.

На тонких пластинках (товщиною меняв за 0.2 км) христа-'

«нега, па ;..-,.*кгав у с-излг1.:, кутоп^мг -■пгпоци.чюн

■ .;Г?КСтюЗ?1 РСЗС1ЯННЯ. КзрТ.ЛЭ рогаянЬЛ Заг?\,п» п.ччНтя свтг.Т! на зрпго::. Ир*/ тпт; лпМг •,•• 1 • '"■ "'"^г-гт 1:-£ться центральна плякп Н"" адявсп .. ; •• .^и-и ..I ■

:.р:зр;:;: зйк;^чулься г/: -п-""*"

р^оксьш. При кугах падгння о * о па картин! роз-

П t сгттоа ч— — • ^ I ' "I (/ ; 'Г-!'' 1

залзжнють шд л>„ваини хекл! \ св1тла, а тзкоя залз;:ш!сть !нтеясиЕлост1 окрс.'Ятх деталей картини розс!яшя в!д поляри-заш! гв!тля. Експоргаепталыго визнзчеп! залэжосг! в! д куга над!ння о та доезши хшиш X св!ма кутових разорив 6р окружностей при к1глгатн!й температур!, а такок текпературн! аагоаасст! та залэжност! в!д довжини хвил! X кутового роз-м!ру великоI окружной! при нормальному пад1нн1 св!тла. На товстих зразках 2ИС-БЪ5су1 картина розс!яння розмита. На

тонких зразках (товщиною менше за 0.2 мм) кристал!в РЬз(У0д)2 у' сегнетофаз! такох в!Д5уваеться складне явице розс!яння св!тла. Однак, через логану оптичву якЮть цих кристал!в ефект ледвэ спостер!гастьсл. Дотал! розс1янвя та-кож ейявляють залежн!сть в!д довжини хтш св2тла, про те тешературно! залокност! 1х положения не знаадено.

В остаянШ частиШ глави запропонована модель розсШшя св!тла, цо грунтуеться на припущена!, що картина розс!яння в

» V»

основному формуется геометричним воображениям та заломлен-ням св!тла на доменних.межах. У свою чергу, цэ допущения об-.грунтовано у межах теорП розс!яння на оптично м'яких неод-нор!даостях з претягненням характерних розм!р!в домен!в та величина двозаломлюванвя кристал!в. Температурн1 залвшност! та залажност! в1д довжини хьил! \ кутового розм!ру Эр велико! окружное« при ьормальному пад!нн! евхтла на кристал гЫС-БЬдО^ добре описуються сп!вв!дношенням:

в1п вр = (Тс-Т) + -^-18 гЛп^, . де г^ -

вфективний показник заломлюваиня кристала, Дг^ - визначасть-ся з формула: Дп = ДПд (Гс-Т)1/2, де Дп- величина двозалом-лшання. При цьому визвачасться дасперс!я двозаломлювання, тобто залежн!сть дпд в1д довжини аВил! К:

Дп0«1оР(К~1/2) Дор1ввюс: 3.74. 3.41, 3.33, 3.28, 2.90 ДЛЯ А. (НМ): /76.5, 488, 486.5, 514.5, 632.8.

Ошнка розы! р! в д^кеШв, що зд! псиона за дискретности сгриб-ка .еыпвратурно! залэшит! пропускакни, в!дшв1да«; пряыгаа ш&Пршанвяи та даз характарну величину й .. 100-160 шш.

Ви^утхи лчь пештно! темпоратурко! залаазосм карпе® рсссишнл у кристалах РЬз(У04>2 поясвсзт: "Ж слабко- .еьао-

- !b -

/,:•: ;7"r>'-' в н:;х яргстог.. ?..

LiiisH3 OCHOBEOMV пгмгчат««!.. ; ,

auBHi теоретичн! уявленяя про природу 1цтзпсиепост1 л! я! ft I'—- twuouirti" ° Z11Z C"ucrv*»i . M^Hfivirvi» л

V2 зд|лс::^ич.тзсь за дзпсмогои пор!внялытого анал!эу неполяризованих спектр! в КР них кристалл та кристал!в СаС03, для кс-трих si лом! перерви ряда коливакь. При цьоку спектри вшЛрювались у однакових умовах при розсГянк! на мал! (ЛО°) кути. Ор!ентац!я кристал!в забэз^чувала геомет-р!ю розе! ябля, при як!2 вкявлядкоя г'0~яос!^трптгтг '

, с г/. ач^'Т'Н ч т?3'">ЛИп;о, '■rr*",,t- ч^Г"и "*

.-.'. ;; Ci'-oitTiir/ii тл,, о тзк'"::: ^итг'оепт"; ;..> xj i ллог; гояагаиь. О~ор:;;2но, до анатехш корср.^^ У :стлп>

Т^""1" ¿"C-oIT-CUT 2-3 ПОрЯЯЧП 1Т'>Г";>?Г"М,'1ГГ1'1- ''"'"ГТ" ~ ; -

о у СаС03. Н»1С1д1Д низькоч-..?. -mti рс.: .

:..<л .....,v :>7::?7ал--и "глоть nsiOi .-¡-ту '»уепгяг»*'— ""

результат! е©зкт!в г!брздизац!1 оптичних та акустичних мод

. : .л F (ьт.р^ 11 GZZO, ЛО ЬяОuao'i акуСТСОПТЮТО! ефоктшшостг (M2's 1фистал!в ¿MC-SbgO^I:

1Ш{ ~ М2 ^ (а0 Р|ф)/(р де 1ат;- UrrerpwHs

I атешшп! сть розсГишя св!тла на акустичн!а тя>д1. ■-^¿еккшна аружньооцтичнз стала, р та п - густгта тз ттстсзз-ТШК МЛОМЯОБЭННЯ РОЧОВШИ, Vg3 - шввдк! сть звука в рочовии!. Доел! да-эння МБР Шдтвердиують вказап! м1ркуваЕня: !нтен-сивн!сть iffiP в!дзначаеться великими значениями.

Значения шрор!з!в КР у кристалах КРе(Ко04)2 на 1-2

порядка даревкцують значения парер!з!в у кристалах СаС03, при цьому цаа'б!льша ефективн!сть розс!янпя властива високо-частотнШ облает! спектру (внутр!ин!м коливанням). Значения дарер!з1в 1СР у кристалах РЪ3(Р04)2 горевицують на порядок в!дггов.*<да1 величини для СаС03, при цьому наао!льша ефектив-н!сть, пк 1 у випадку гМО-ЗЬ^!, спостер!гасться в низько-частотн!В облает! спектру (зовн!шн1 коливання).

П'ята глава приевпчена вивчендю температурит аномал! й у спектрах КР близько точки сегаетоеластичдого переходу.

Початок глави присвячено температурним досл!даешшм шзькочастотних спектр!в КР кристалЪ гмс-БЬдО^!. Вшичена наявн!сть перегальмовапох м'яко! ыоди, а такок широко! центрально! л!н!1 квазипружнього розс1яння св!тла з поштиога температурной .залежнютю, Результате математичного ыоделювання вказуоть, до щ дв! лши спектрального контура можно роз-глядати V наближени! одн!с! ефективно! м'тко! мода. Для одараання к!льк!сних характеристик ефективно! м'яко! мода виШршалися 1зочастотн! залэжьост! спектрально! !нтонсивно-ст! непружнього розс!яння св!тла на ф! ксованих частотах и: 3-24 см-1 з крокоы 1-2 см-1, а. також на незм!щен!й частот! (ш = 0). На вс!х одерааних кривих для и * 0 знаадэно ч1пша максимум, полоконня якого наОлластьсл до точки перехода, а величина зростас при зменшет! змШено! частота и. Подюне яввде, вивчена на ряд! пядих криотал1в, отриаало назву не-прушо! спектрально! опалисцощИ. Екслорш.шнт покаауе, ко Юочастотп! залзжпост! хврак .'еризувться дибрею в!дгаорсван!-стю, пряьый та зворотш й температурила х1д сшвяадах.ъ. Ддч проведения вн&л1за буду вались заеташост! В1д зы!е,оио'. ч; :то-

оо^ош^гои лиирдинат 1 зочастопюго максимума в!д

• ышим к1' ж ^ии ииоош ила

Чи^ОТИ М ,::Х>1

задов!льна огти^усться гтаэзом:

-- 2А0(ГС-Г), да 2Л0= (12.9 ¿1.1) см~2К_1; загасапня м'яко! коди ттаз вважати тегдюратуряо- нэззлзнопга та р!ршм Г = (24 ± 5) см-1; сталу взаемодП з низысочастот-нкм релаксатором зневажливо малом: е<4 см-1, За допомогого

дои! ц^и м'икомодову повед1нку согпз-

ТП1- /Н-Л V ТЧХ- - • —• • ,

пя 0.5, псрздбач'/.'сго тсор1ся Лаядау-Г!кгбурга для трнкрпти-ипп фазов 13 переходив, пов'язустьсл з сильною взасмод!ею ,,.ягл, • ;■-.. ^ г-.'"1 у ГГг'е(!.'.о0л )•_-,

ко;:: оно:. .р!гя«кся 'ю&уцякз а хсаизра-

турко-згпглспг: загссспяг:. Грг.глдопо уточзезая- тсяпоратурво! залс;;щсот1 часюти м'яко! моди в шх кристалах:

с^ = 2Л0(ТС-Т)2^, где р=0.25. Такэ розходаеннй !вдекса р с класичним значения?,! 0.5, пэредбачвнш теор!его Ландау-

ПнзСурга для фазових переход!в 11-го роду, в 1 рог!дно пов'я-зано з: схладнш естафетним характером м'якомодово! повед!н-ки цих пристал!в. Пом!тно! взасыод! I з назькочастотиам релаксатором не вишиено. Призведана штегральна шешяшнЮть розс!ялш св!тла на м'якла мод! практично тешературно-нэзалзнша, як того вимагас теор!я Ландау-Пцзбурга.

8§_§ак1ЦНбЦня сформульоваш основн! результат та вис-новки виконаяих досл1даэиь:

1. Створено установку та налагодаано технолог! в вироду-вашм монокристал!в БЬ50р1.

2. Вивчэно осо<Швост1 пропускания та пружнього розс!-яння св!тла в ок!лу точок фазових переход!в у кристалзх гмс-БЬ^!, РЬ3(70^)2, Ю?е(Ко04)2. Встановлено, цо наявн!сть взлико! к!лькост1 доменних ст!пок у сегнетооластиках 2НС-ЗЬ5071, РЪ30ГО4)2 визпачае особливост! пружнього розс!-яння св!тла в цих кристалах. В1дсута!сть др!бно! домеппо! структур!! у. КРеШО04)2 призводить до в!дсутн0ст1 шштного пружнього розс!яння св!тла у них.

3. Картина розс!гашя в1 добрала с форму домен! в та дозволяв визначига величину, температуры/ заашнсть та дас-перс!в двозаломлювашя. Таким Ч1шом, явиде пружпього роз-о1гашя свила у кристалах моке бути використано яге метод впзпачоння характеристик !х ,"омонно1 структура.

4. Ша!ряно неполяризова::.' спзктри 'КР крастал!в: СаС03, гкс-БЬ^!, Ие(^04)2, РЬ3(Р04)2. ВстаьоЕизно, то еХоктшшЮть КР в кристалгд езшметиаих согнатоеластшав на одэ! ча порядив еи^, шв у у.рпстилах косктеакх дюджтршив.

с г>-г-"- сгь KV нп гс.тань'Ч'.у >'

- • - '"'сигь :г=пш1 пл;. ¿ис;;^ ^усюош-пч-

кг:;; : • ' ' ra^v.i t-i^ïtr-'v wr-и.■гои.г I • I. . "с :r;:i:T-'x -гд, --> т'тая ароШдковусть-ся та:ю::! для г.шстигЛз rh-/?n.i. ««»t - .——-—

v с. "

КИМ1Л

6. У спектрах КР кристал!в невлястгвях сепгзтоолзстл^в спостор1гаеться сзщаднна характер м'якомояоео! поводили: Езаемод1я ы'якпх мод 1з сус!дн1ми короткими, перегадьмоваа-п!сть м'яних мад, температурив залететь Загэсання, склад-якй естафзтний характер пом'якшення.

• 1 с,;;1лу Тс з -'га.'.-.'л ¿Уг-3:),::;"г ■■'• •-."" ■.'¡г:,:.^,; i i :л:ол х, ..t:,;-: л, .р.,. i.&v.*".; ".'.-

8. Бсгглсзлоно. ПЛ ияг.ФЛФа м'тулТ ........... .--— —

ду, при цьску теапэратуряа зажал сть II нас отутйгоз:^ характер з показнтпсом ступени, залжпс.1 в!д роду переходу. Pî,-"t:ra г; ïy.'.'cx-niTi.T::^" :iî; ru -т.

тгодйзчош'.х тз^р'^ч Ланд';;.' -Г':п:зйур". \ обновлена ларйктерсм дам'ягапзиия.

У додзтку коротг.о згквиггяо игргсоиткза аасюсуБаная кристал!в сегнетооластик!в у пристроях оптовлектрон1кн. Описано конструкции оптичного порогового датчика температуря

-гона баз!' кркстал!в EKC-SbgO^I.

1. Ашуева Т.Г., Моисеенко В.H., Скосарь В.Ю. Получение и ие-которие физичесгсиа свойства кристаллов несобственного сегне-тоэла:тика Sbgûyl.// Тез. докл. V-oft Всесоюз. школы-сешна-ра по физике сегнетоэластшсов, Ужгород, сент. 1991. - С.30.

2. Определение температурной зависимости частота оптической мягкой мода в кристаллах несобственного сегнвтозластика 2IiC-Sb50fI./ Моисоенко В.И., Горели? B.C., Скосарь В.Ю., Пастухов В.И;, Крохмаль Ю.Д. // Укр. Физ. жури.- 1992. -

Т.37,N10. - С.I483-1488.

3. Molseenko V.N., Skosar Y- 'ïu'.-',-",S{\véts T.V. Llglit scattering on domain boundaries In ferroelastlc 2MC-Sb60.fI crystals.// IlJ-th Int. Symp. on domain structure of ferroelect-rlcs and. related mater., Poland, Poznan, 24 laay 1994.- Р.Ш

4. Molseenko V.1I., Gorellk V.S., Skosar V.Yu. Konelastlc spectral opalescence m ferroelastlc SbgC^I.// The VIII-th Int. Meeting on Ferroelectriclty, Galtheroburg, Maryland, USA, 8-13 august 1994. - P.58.

Honelastlc spectral opalescence in ferroelastlc Sb^C^I./ Molseenko V.H., Qorelilc V.S., Skosar V.Yu.// Perroelectrlca. - 1994. - V.I52.KI-4. - P.325-329.

5. Molseenko V.ti., Skosar v.xu., Dudnlk E.P. Light scattering on mlcrodomaln structure ln ferroelastlc Pi^CVû^ crystals.// Ill-th Int. Syisp. on demain structure oî furroelec-trlca and related irater., Poland, Poznan, 24 may I994.-P.II3.

6. Зффоктивнс 1ть кок.йкиьцис.шого расс&шшя света в .српстеч-Л21 сэгнотовластпка Sb^l./ L'.oucooiao В,H., Горэлих B.C.,

J-a,,'/ ОИГЧСа u СШСГРоСГОКНЯ, - 1932. - Т.ТЗ.ПЯТ " Сгас-.:рь в.У., а Т,:!.

tlOuib rw.w.uiSLUlClILai'C уи^сеяшп ЛЛГКСМОДОЙСЗ ПОЛ-ЗДСЩ» з

Эта/Мппл..// Твя. ЛС1СЛ. YI-ro u/n сспияря ПС зкгк»? TO^w«-»...»»,». Г^сс^.-. """" -

C.205-20S.

8. Ашуева 'Г.Г., Горелик B.C., Мопсеенко В.Н., Скосарь В.Ю. Особенности комбинационного рассеяния света в кристаллах не- -собственного сегнетоэластика SbgO^I.// Тез. докл. 7-ой Всо-союз. школы-семинара по физике сегаетоэластяков, Ужгород,"

rmiT. 1991. - 0.40.

о. Опткческал гадкая мояа в кристаллах соглвтооласптиа Sb^Oyl./ Мсисеенко В.Н., -Горелик П.С., Скосарь В.Ю., Криъмоль *},Д., Пастухов В.if.// КС2 «i/!H. - 1991. - VXT,r". - С.36-40. 10. Hoiseenico V.R., Gortui ..5., ¡¿¿ccur V.xu. Даша ьОйЦс-rh'i" лtiJ.lv о' tv,o ?r ' 1 •'••rror*1 f; T. '/ TT? Tnt. Codi. Дажзп Spccti'ccc., Есдз Kens, august 1994.- P.I036-JCW. TT. V.l1.SkoR!»T> v.vu. Threshold optical еепзог of

i.- - .») ba >1 r - - »r-'-ro'-i чъ-ги •.irynt.nl я. //

EUROSEIiSORS-ra,'Hungary, Budapest, September 1993. - Р.УЭ. 12. Моисеенко В.Н.', Скосарь В.Ю. Оптический пороговый датчик температуря на осрссо кристзлгсп есглс-гемастик* 22C-SbgO.fi.// Тез. докл. м/п конф. "MTW,К - 93", Россия. Гурзуф, май 1993. - С.62-63.

- 22 -Л1ТЕРАТУРА

1. Рассеянна сг'ота вблизи точек фазовых переходов./ Под ред. Г.З. Камминза, А.Р. Леванша. - М. "Наука", 1990. - 412 с.

2. Aizu К. Possible species of "ferroelastic" crystals and of simultaneously ferroelectric and ferroelastic crystals.// J. Phys. Soc. Jap. - 1969. - V.27.H2. - P.387-396.

3. Гинзбург В.Л. Теория сегнетоэлектрических явлений.// УШ. - 1949. - Т.38,вып.4. - С.490-525.

4. Г. Ван де Хшст. Рассеяние света долкимя частицами. Пер. с англ. - Ы.: Ыир, 1961. г 536 с.

- /:>-

С; В. К). Росоэдц: <? .vert'i oCjivt'T точек

—-сдсь ii ^pjic'ii-wi^x iusecuoi'£oma»A сигнв'хоэласмкоь. ,v.u;oopra;,'i v. сскскет-« vu^nofl ст^гт-.-:ги ■:'iit,,Ar:"T;j КО-М«сМат«МвСКИК hejfK UO CUmUMUtbHOCTH 01.04.О? - физика

---- »-•—. .jrwvvMn« avw/MUVVttfwraum JTUADOUUIllOX «

Исследованы особенности упругого рассеяния свзта па до-гакиоЯ структуре вблизи Т„ п кристаллах 2IiC-SbKQ*I,

V/ О /

KFe(Mo04)2, Pft3(V04)2. Обнаружена Еысокая эффективность комбинационного рассеяния в несобственных сегнетоэластшсах 2МС-SbgO^I, КРе№Ю,)2. РЬ3(РОд)2. Обнаружено, что температурные

ззьии&дасти частоттг мягкоЯ оптической модя в этих кршзтялм^г отлэтсется от продск8зз:шх теорке.1 Левд&у-йшбургз.

Skosar V.Yu. Light scattering near phase transition points In ferroel.intlc crystal".

Thesl3 on search of xne scientific degree of candidate of physical and оги ¿clem.«;. -¡«ieialUy ul.Oi.OV -

solid state pliyaics. bnlepropetrorsky Stats University,

The elastic scaUerli..", cr. ih« dciraJn utricturo rear in tho 2KC-Sb50p, KFe(Ko04)2, Pb3(V04)2 crystals таз Investigated. The high efficiency of Raman scattering in the fer-roelaetic 2MC-Sb5oTl, КРе(Моод)?, РЬэ(Р0л)2 crystal? чпв observed.. It каз observed, that the tcupsraturo dependences of soft optical mode frequency were not satisfied the Landau-Ginzburg theory. -

Клачов! слова: коиб!нацШо розс!яння, пружвэ розс!яння св!тла, н'яка мода, докоша структура, фазовиа горэпд, нэвластиви сэгйэтовластаки.

h^/i. ¿д. к- ¿с i ci -