Теплопроводность сегнетополупроводинков Sn(Pb)2P2S(Se)6 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РГ8 ОД

, . - - ? * ' ' - *

УЖГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

АЛЬ-ШУ ФИ КЕНДЖ

УДК 537.226.4

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ СЕГНЕТОПОЛУПРОВОДНИКОВ 8п(РЬ)2Р28(5е)б

01.04.10-ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК

Ужгород 1994

Диссертация-рукопись

Работа выполнена на кафедре физики полупроводников ' Ужгородского государственного университета.

Научный руководитель : доктор физико - математически!

поук, профессор Высочанский Ю.Ы.

Официальные оппоненты: доктор, физико - математических.

наук, профессор Кикинеши д.д. / кандидат физико-математических

наук, с.н.с. Кориневский'Н.А.

Ведущая организация : Киевский политехнический институт.

Защита состоится июня 1994г. вчасов на заседании -ейециализировапгого совом К 068.07.02.при Ужгородском государственном университете по адресу:294000, г.Укгород, ул. Пидгирна,46 .Большая физическая аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ужгородского государственного университета, г.Ужгород, ул.Замкова, 7.

Автореферат разослан мая 1994г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-математических наук.профессор Д.И.Блецкан

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Тепловые транспортные свойства твердых тел представляют возможность получить полную ¿формацию о колебательных возбуждениях решетки, мэханигмах фонон-фовонных взаимодействий, влиянии дефектности кристаллической структуры на решеточный антармонизм . Взаимосвязь между неравновесными тепловыми свойствами и особенностями фононных спектров кристаллов, их температурным изменением ярко проявляется посредством аномалий в окрестности структурных фазовых переходов. Определящиеся динамикой решетки микроскопические механизмы перестройки структуры н критические аномалии термодинамических функций могут быть сопоставлены для фазовых переходов различной природы. Актуальным является соотнесение данных о динамических и термодинамических свойствах кристаллов со сведениями о температурных зависимостях коэффициента теплопроводности. Такая возможность предоставляется на примере исследований теплопроводности монокристаллов сегнетоэлектри-ков-полупроводников. из, системы БпСРЬ)-^^^^, на концентрационной фазовой диаграмме которых имеются фазовые переходы различной природа [11.

Цель работы заключалась в:

- исследовании температурных зависимостей коэффициента теплопроводности монокристаллов Бг^^б» а^^б* ?гз2?23еб по разным кристаллографическим направлениям в широком температурном интервале, включающем точки фазовых переходов между па-раэлектрической, сегнетоэлектрической и несоразмерной фазами;

- измерении температурных зависимостей электропроводности монокристаллов типа Бп2Р2Зб и определении вклада носителей заряда в перенос тепла;

- исследовании теплопроводности стекла и твердого раствора, а также влияния внешнего постоянного электрического поля и установлении вкладов дефектов, разупорядочения структур!, доменных стенок в тепловое сопротивление образцов;

- моделировании аномалий коэффициента теплопроводности в окрестности сегнетоэлектрического фазового перехода при учете вкладов в тепловое сопротивление неупругого и квазиупругого рассеяния акустических фононов на критических оптических фо-шнах, вклада мягких фононов в перенос тепла с использованием дпнншг о температурных изменениях фононного спектра кристаллов

Научная новизна:

Исследованы температурные зависимости коэффициентов фонон-ной теплопроводности Я кристаллов Зп2р23е6' ^¿^б и

РЬ^Р^е^ по разным кристаллографическим направлениям. Установлено, что они удовлетворяют закону Эйкена (X ~ 1/Т) в температурном интервале 12 К <Т<29д (б^-температура Дебая соответству-щего соединения). Показано, что величина \ пропорциональна анергии диссоциации кристаллов и обратно пропорциональна суммарной массе атомов в элементарной ячейке структуры. Обнаружены низкие значения к при Т > 29^ и слабая его зависимость от температуры для этих соединений, определяющиеся предельно малой величиной длины свободного пробега 1 коротковолновых акустЕческих фононов, сравнимой с размерами элементарной ячейки. Показано, что это явление обусловлено малой средней групповой скоростью таких фононов из-за сильного линейного взаимодействия акустических дисперсионных ветвей с низколезшциыи оптическими при типичном среднем времени газни коротковолновых акустических фононов, определяющемся трехфононными процессами

переброса. Определен вклад носителей заряда в теплопроводность исследованных полупроводниковых кристаллов, составляющий около доли процента от общей теплопроводности при комнатной температуре.

Обнаружен в области низких температур на зависимости А.(Т) кристалла Бг^^Зд "фононный горб" с максимумом возле Тш = ПК. наличие которого обусловлено рассеянием тешюнесущих акустических фононов на дефектах кристаллической структуры. Установлено, что для стекла Бг^^вб ПРИ Т>26п коэффициент теплопроводности совпадает по величине (0.5 Вт/мК) с его значением в кристалле этого соединения, подтверздая соизмеримость средней длины свободного пробега теплонесущих фононов при высоких температурах с размерами элементарной' ячейки. При охлагдэниа теплопроводность стекла монотонно уменьшается вследствие поникания его теплоемкости при ограниченной средней длине свободного пробега коротковолновых фононов размером зоны структурной корреляции в разупорядоченной структуре. Показано, что температурное изменение теплопроводности кристаллов твердого раствора (РЬ0 ^По^г^б п°Д°бН0 наблюдаемому в стекле вследствие эффективного рассеяния коротковолновых акустических фононов на неэквивалентных взавмозамедаемых атомах катионной подрешеткп.

Установлено, что вид аномалий на температурных зависимостях коэффициентов теплопроводности при различных типах фазовых переходов (ФП второго рода из пара- в сегнетофазу для Эп^г^б' ® первого рода из несоразмерной в сегнетофазу для БЛ/^Зе^ определяется соотношением аномалий теплоемкости и скорости звука при предельно малой средней длине свободного пробега теплонесущих фононов.Обнаружен эффект индуцированного спонтанной поляризацией изменения анизотропия теплопроводности сегнэ-

тофазы Бп2Р25б-

Защщаемые положения:

I. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности монокристаллов ¡Вп^^^. и изоструктурных аналогов удовлетворяет следующему из модели Дебая закону Эйкена при Т^бд (вр-темпе-ратура Дебая) .а при Т > 20р Я. слабо зависит от температуры, то есть наблюдается отчетливое отклонение от такой модели твердого тела в согласии с особенностями фононных спектров.

II. Для монокристаллов БгиД^б влияние дефектов на теплопроводность проявляется лишь в области меньших от 6С температур; в стекле на основе соединения из этого семейства структурное ра-зупорядочение влияет на теплопроводность и ее изменение вплоть до 26^; для кристаллов твердого раствора разупорядочение взаимозамещаемых атомов металла в катионной подрешетки предельно уменьшает средние длину свободного пробега теплонесущих акустических . фононов и обуславливает подобный наблюдаемому в стекле вид температурной зависимости коэффициента теплопроводности.

III.Аномалии температурных зависимостей коэффициента теплопроводности сегнетовлектриков Бг^^^6^ в окрестности фазовых переходов, происходящих при больших от 29^ температурах, не проявляют рост теплового сопротивления за счет неупругого и квазиупругого рассеяния акустических фононов мягкими оптическими фононами, не содержат непосредственного вклада последних в тешюперевос, не зависят от природы фазовых переходов и в основном определяются соотношением аномалий теплоемкости и скорости авука. Температурное изменение анизотропии теплопроводности в оегнетофазе связано со спонтанной поляризацией.

Практическая ревность работы состоит в том, что полученные

данные о температурной зависимости коэффициентов теплопроводности, анизотропии теплопроводности, влиянии дефектности структуры на тепловое' сопротивление для монокристаллов соединений типа SngPgSg, твердого раствора и стекла на их основе могут быть использованы при разработке конструкций пироэлектрических приемников теплового излучения, гидроакустических приемников, низкотемпературных емкостных термометров на основе исследованных сегнетоэлектриков.

Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:Всвсовзной конференции по физике сегнетоэлас-тиков, г.Ужгород, 1991; Международном семинаре по физике сегнетоэлектриков - полупроводников, г.Ростов-на-Дону, 1993; The eightb international meeting on ferroelectricity, IHF8-Gaithersburg, Haryland, U.S.A. - 1993; XIII конференции по физике сегнетоэлектриков, г.Тверь, 19Э2; I Украинской научной конференции молодых ученых и специалистов, Ужгород, 1992;ковференциях молодых ученых Ужгородского госуниверситета 1991-1994гг.

Публикации:

• По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 168 страниц машинописного текста, 62 рисунка и список* литературных источников, вклтча-щий 108 наименований.

Содержание работы:.

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цели работы, перечислены положения выносимые на защиту, показана научная новизна полученых результатов и их практическая значимость, приведены сведения об апробации работы, публикациях.

объеме в структуре работы.

Первая глава содержит сведения об общей теории теплопроводности диэлектриков и полупроводников. Приведены обзор литературных экспериментальных данных о характере температурной зависимости коэффициента теплопроводности сегнетоэлектрических кристаллов,имеющих структурные фаговые переходы типа смещения, порядок-беспорядок. Описана методика экспериментальной автоматизированной установки для исследования теплопроводности твердых тел.Установка разработана в НПО ВНИИЩГРИ и использует метод стационарного продольного теплового.потока.

Во второй главе приведены сведения о кристаллической структуре кристаллов Бп^^б и его изоструктурных аналогов. Описаны, физические свойства и температурные аномалии основных термодинамических функций кристаллов типа Бп^Р^^. Сопоставляются данные о структурных фазовых переходах в кристаллах Бп^^ в Бо^^б -Проанализированы имеющиеся экспериментальные и теоретические данные о динамике решетки кристаллов Бп^Р^б'

Третья глава содержит результаты исследований температурных зависимостей коэффициента теплопроводности монокристаллов 8п2Р25б,8п2Р25еб,РЬ2Р25б, РЬ2Р2Беб, (Р^.з^Пд ^)^^ вдоль трех кристаллографических направлений и стекла Бп^^в в широком температурном интервале. Результаты исследования температурного поведения коэффициента теплопроводности кристаллов Бх^Р^ приведены на (рис.1). В целом наблвдается одинаковый общий ход температурной зависимости коэффициента теплопроводности по всем направлениям. При температуре Т= II К обнаружен максимум теплопроводности, в интервале температур 20 <Т< 29р К Х(Т) удовлетворяет закону Эйкена (Я ~ 1/Т),а при Т > 26в наблюдается отклонеще от этого закона,то есть коэффициент тепло-

проводности слабо зависит от температуры.В кристаллах Б^Р^е^ РЬ2Р2Зб и РЬ2Р2Беб ( рис.2,3,) аналогично описывается вид температурной зависимости коэффициента теплопроводности вдоль трех кристаллографических направлений. Причина-- отклонения температурной зависимости коэффициента теплопроводности от закона Эйкен'а анализируется в четвертей главе. На рис.4 пока-

15-

а

Ь-

'СО

10-

<< 5'

' О

"I--—г

I г

1 ¿0 200 зйо тх

Рис.1. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристалла Зп2Р2Зб вдоль трех кристаллографических направлений: 1-И001; 2-Г010]; 3-С001 ]

заны результаты исследований \(Т) в стекле на основе Бг^Р^е^ Величина \ в стекле близка к его величине в кристалле при Т > 2Эд, что подтверждает слабую температурную зависимость длины свободного пробега фононов

1.7 г

ЙЙ

3 1-2 Е*

т

г<. 0.7 -

0.2

100

200

300

т,к

Рис.2. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристалла Ъп^Р^е^ вдоль трех кристаллографических направлений: 1-11003; 2-10101; 3-Е0013

2.4 л

¿1.4 Н

0.4

100

200

300 Т,К

Рис.3. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристаллов: I- РЬ2Р2$6: 2- РЬ2Р2Бе6 вдоль .'направления [100].

л

0.9

а

- 0.6 ш

0.3

0.0

100

► *

200

300

'ЛА-

РИС. 4. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности Бп^Бе- : 1 -стекло; 2-кристалл.

Для твердого раствора (РЬд^дБПд ^^Г^Срис.б) показывает,что

с понижением температуры ниже 250К коэффициент теплопроводности

начинает падать. В целом зависимость Х(Т) твердого раствора

^ь0.383п0.62^2?2^6 п°ДОбна зависимости МТ) стекла Бп2Р2Бе6.

2.5 —

2.0 ' 3 .

а е- 1.5 1»

со N 1.0 - 2'Ч

0.5 1

0.0

»»»

■ . . . ,

100

200

300

Т.К

Рис.5. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристаллов: МРЬ^здБПд^^Р^ ; 2-5п,Р2Б6; 3-РЪ2?2Б6 вдоль направлений* Е100]I

*

При сегнетоэлектрических фазовых переходах второго рода из сегнетофазы в парафазу в Бх^Рз^ и первого рода из сегнетофазы в несоразмерную фазу в кристалле Згь^Бе^ наблюдаются аномалии коэффициента теплопроводности ( рис.6,2) в виде "ступеньки"

0.72 л

0.69 -

0.66 -

н

™ о.бз Н

0.60

?0.4

о.з

0.2,

'260 зТБ ЗёО т-к

о а • □ а □ □ □

► О " о ¿2

300 325 350 Т.к

325 328. 331 334 337 340 343 Т,К

Рис.6. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности

кристалла Бг^Р^б в.окрестности ФП вдоль направления

Г001]. На вставках- температурная зависимость Я/Ср и

температурная зависимость длины свободного пробега Фононов.

На основании результатов исследований теплопроводности кристаллов типа Ба^Р25е °™етим»что в широком температурном интервале для трех направлений [100], [010], [001] коэффициент теплопроводности имеет значительную анизотропию по величине. Это при условии 1=сопзг, по-видимому, определяется анизотропией скоростей распространения звука в. кристалле. Отметим, что зависимости \(Т) вдоль направлений (100] и

с о

[010] в сегнетофазе кристалла Бгъ^Б^ пересекаются при температуре Т=80 К (рис.7). Такой эффект индуцируется спонтанной поляризацией.

15-1 2

10-

н со

ч

к 54

лг 4

2.3

X 1.8 -

Я

н а 1.3 -

< 0.8 -

0.3 -

65

165

-Г~

265 365 Т,К

.......

О 20 40 60 80 100 120 140 Т,К

Рис.7. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристалла Бп2Р2Зб вдоль двух кристаллографических направлений: 1-[1001; 2-1010].

На основании данных исследований электропроводности кристаллов типа с помощью закона Видемана-Франца установлено, что вклад носителей заряда в перенос тепла.при комнатной температуре составляет доли процента. Обнаружены аномалии электропроводности : при ЯП из сегнетоэлектрической в парафазу для кристалла и ПРИ ® из сегнетофазы в НС фазу для Бг^Р^е^, которые связаны с изменением энергии- активации носителей заряда из-за возникновения спонтанной поляризации.

Четвертая глава содержит анализ полученных экспериментальных результатов. Как видно из рис.1 - 3 при температурах Т< 2вс

коэффициент теплопроводности кристаллов SngP^g и его анало- ■ гов удовлетворяет закону Эйкена ~ 1/Т). В этой области согласно формуле £21:

пЭ/г О 1 ~ —:nzr- х . . (1 )

А

где 00~энергия диссоциации кристалла, М1 и ^-массы атомов, rQ-период цепочки, величина коэффициента в законе Эйкена пропорциональна энергии диссоциации кристалла и обратно пропорциональна суммарной массе атомов в элементарной ячейке что согласуется с экспериментальными результатами.

Цри высоких температурах(T>26d) установлено,что коэффициент теплопроводности кристаллов типа Sn2P2S6CJia<'0 завлсит от температуры. Причина такого отклонения от закона Эйкена заключается в том, что длина свободного пробега фононов ограничивается размерами элементарной ячейки.Такое предположение подтверждается тем,что при Т>26втемпературное поведение теплопроводности монокристалла подобно наблюдаемому в стекле.Согласно соотношению [3]

x-4-Cp-v-i- 4-у2-*'- (2)

с использованием экспериментальных значений теплоемкости Ср = =240 Дх/моль К, средней скорости звука V = 3I03 м/сек и при значении X = I Вт/м•К получаем длину свободного пробега фононов. I порядка одной-двух элементарных ячеек. В этом случае согл>.;>': [4]тепло передаетсяпутем обмен квантами энергии между соседними атомами.

С другой стороны согласно соотношению Ландау-Румера для

затухания высокочастотного звука с частотой ш при температурах больших дебаевской

Г = и T/M V2 ,

где М-масса элементарной ячейки. Для кристалла Бп^Б^ например, затухание продольного ультразвука вдоль оси СОЮ] а = Г/У = 0.8-103см-' и ширина линии в спектре МБР для продольного акустических фононов с я я Г равна 0.1 см"1. При этом, с использованием известных данных V = 3-105см/сек для д = 0.1

^ЗБ =1о8см_1) определено Г «1012Гц, то есть время жизни

-Т?

коротковолновых акустических фононов х * 10 сек.За такие времена с отмеченной групповой скоростью определена длина свободного пробега фононов 1<=10 8. Это согласуется со средней длиной свободного пробега порядка одной - двух элементарных ячеек по данным о тепловом сопротивлении кристаллов.

Анализируется влияние дефектов на теплопроводность.Как выше было показано, при Т= ПК наблюдается максимум теплопроводности в кристалле Бп2Р2Б6.Для этой температуры при известных значениях теплоемкости Ср=9 Да/моль К и средней скорости звука V = =2500 м/сек определено значение длины свободного пробега фононов 1=0.258 мкм. Такая величина I обусловлена рассеянием фононов на дефектах с концентрацией п = Ю19см~3. Также отметим, что БП2Р2Б6 при Т <Т0 = 337К находится в сегнетоэлектрической фазе и здесь возможно влияние на теплоперенос рассеяние фононов на доменных стенках. Однако размеры доменов уже при комнатной температуре достигают десятки микрон. Это позволяет предполагать, что рассеяние фононов на доменных стенках не является пре-обладашим механизмом в тепловом сопротивлении при низких температурах. Исследования температурной зависимости коэффициента теплопроводности монодоменного кристалла БП2Р2Б£ подтверждают этот вывод Таким образом, отсутствие экспоненциального участка на \(Т) для Бг^Р^ связано с рассеянием фононов на дефектах.

Особого внимания заслуживает тот факт, что при высоких тем-

пературах (Т > 2б0) теплопроводность стекла й^Рз^б близка к теплопроводности кристалла Бг^з^б- Это подтверждает вывод о том, что для кристаллов из системы Бг^^б при Т > 28^ длина свободного пробега фононов близка к размерам элементарной ячейки. В кристалле твердого раствора <рЬ0>здЗПф>б2)2Р236 вследствие значительной-неэквивалентности ионных радиусов и масс вза-имозамещаемнх катионов Бп2'1" и РЪ2+имеется заметная неэквивалентность соседних элементарных ячеек. Однако сохраняется трансляционная периодичность анионной подрешетки. По этой причине коротковолновые фононы из акустических ветвей имеют ограничен-, ную размерами элементарной ячейки длину свободного пробега во всем температурном интервале, даже при Т <

Таким образом, температурное изменение теплопроводности в кристалле при низких температурах определяется рас-

сеянием фононов на дефектах. При увеличении структурного разу-порядочения в твердом растворе ^о.Зв^.бг^г^б и стеклв ¡Зп^Р^б этот механизм становится преобладающим во всем температурном интервале.

Проведено численное моделирование процессов переноса тепла сегнетоэлектрического кристалла Бг^^ в окрестности ФП второго рода. Как хорошо известно [3],коэффициент теплопроводности определяется соотношением

ипах

„ о (йи/КГ2) е1р (Ьш/Ы)

и оГ т0-:---5— <3ы (4)

и СехрСЬа/КТ)-!]^

О

где т0- время релаксации, с^ = кбр/Ь. В приближении времени релаксации, влияние возникающих в области структурного <Ш дополнительных механизмов рассеяния фононов может быть

учтено добавлением в полное транспортное время релаксации т0 соответствувдих компонент соответствующих 1-тому механизму рассеяния фононов:

(5)

Для моделирования температурной зависимости коэффициента теплопроводности необходимо учитывать, по крайней мэре три фактора: уменьшение времени жизни акустических теплонесущих фононов за счет неупругого рассеяния на критических фононах из мягкой оптической ветви; уменьшение времени жизни акустических теплонесущих фононов за счет их квазиупругого рассеяния вследствие наличия центрального пика; вклад в теплоперенос от мягких оптических фононов вследствие увеличения их групповой скорости в окрестности ОТ. Показано, что первые два механизма приводят к минимуму, а рост групповой скорости оптических фононов из мягкой ветви обусловливает максимум теплопроводности при ОТ. На эксперименте для кристалла Бп^Р^б ВД°ЛЬ ТР01 кристаллографических направлений при ОТ наблюдается аномалия в виде "ступеньки"

Близость ОТ к точке Лифшца. обусловливает малость дисперсии мягкой оптической мода , что в свою очередь приводит к низким значениям групповой скорости акустических фононов . В результате при ТШЦШНИТ временах жизни фононов длина свободного пробега фононов предельно коротка - порядка размеров элементарной ячейки.- Таким образом, дополнительные механизмы рассеяния фононов уже не могут проявляться в уменьшении их длины свободного пробега,что исключает возможность проявления минимума на зависимости \(Т) при ОТ.

С другой стороны, хотя в Бг^Р^б реализуется ОТ типа сме-цония, мягкая мода при Тд смягчается не полностью - она

"тормозится" из-за взаимодействия с релаксационными возбуждениями, проявляющимися посредством центрального пика. Следовательно, групповая скорость оптических фононов из мягкой ветви очевидно при Т - Т0 существенно не возростает. Таким образом, отсутствуют причины проявления максимума на зависимости Х(Т) в окрестности Tq.

В итоге, температурное поведение теплопроводности кристаллов SngPgSg ПРИ сегнетоэлектрическом ФП задается условием Z = const и определяется соотношением температурных аномалий теплоемкости и средней скорости звука ( рис.6 ). Установлено, что аномалии \(Т) при ФП из парафазы в несоразмерную и из НС в сегнетоэлектрическую фазу кристалла So^Seg обусловлены температурным поведением удельной теплоемкости и средней скорости звука.

В заключение диссертации сформулированы основные результаты работы:

1. Измерены температурные зависимости коэффициента теплопроводности X монокристаллов SrigFgSg, Sn2P2Seg,Pb2P2S6' Р^г^б вдоль трех кристаллографических направлений.Они удовлетворяют закону Эйкена ( X "1/Т ) в интервале температур I2K < Т <29с (9jj- температура Дебая соответствующего соединения ) ,при этом

величина коэффициента теплопроводности пропорциональна энергии диссоциации кристаллов и обратно пропорциональна суммарной массе атомов в элементарной ячейке структуры.

2. Для кристаллов семейства Sn2P2S6 при Т > 2б0 коэффициент теплопроводности принимает низкие значения ( X < I Вт/м К ) и

слабо зависит от температуры из-за соразмерности средней длины свободного пробега теплонесущих коротковолновых.акустических фононов с размерами элементарной ячейки,что обусловлено малой

средней групповой скоростью таких фононов.

3. На температурной зависимости Х(Т) кристаллов Бп2Р2Б6 ПРИ низких температурах отсутствуют экспоненциальный участок из-за низкого значения б^.При Т=11К наблвдается максимум теплопроводности, обусловленный рассеянием теплонесущих акустических фононов на дефектах кристаллической структуры.

4. Величина коэффициента теплопроводности стекла на основе 5п2Р2Беб при Т>280 близка к его значению для монокристаллов этого соединения и монотонно уменьшается при понижении температуры. Зависимость \(Т) для монокристаллов твердого раствора (РЬд^здБПд^ЭР^З^ подобна наблюдаемой для стекла Бп^Бе^;

и коррелирует с температурным изменением теплоемкости.Отмеченные особенности теплопереноса обусловлены ограничением длины свободного пробега теплонесущих фононов размером зоны структурной корреляции в стекле и аффективным рассеянием па существенно отличающихся атомах катионной подрешетки в твердом растворе.

5.В окрестности СП второго рода из параэлэктрической в сегнето-фазу для Бп^^ и первого рода из несоразмерной в сегне-тофазу для БП2Р2Бе6 обнаружены аномалии на тешературных зависимостях коэффициентов теплопроводности определяющиеся соотношением аномалий удельной теплоемкости п скорости звука.

6. Проведено численное моделирование аномалий теплопроводности в окрестности сегнетоэлектрического СП второго рода с использованием параметров фононного спектра кристалла Бп2Р2Бб и при учете неупругого я квазиупругого рассеяния акустических фононов на мягких оптических, фонолах,а такгэ вклада последних в перенос тепла.

7. В сегнетоэлектрической фазе кристаллов Бп2Р2Бб обнаружено

.индуцированное спонтанной поляризацией температурное изменение анизотропии теплопроводности, определяющееся характером изменений групповых скоростей акустических фононов по различным кристаллографическим направлениям.

8. Данные измерений электропроводности кристаллов SngPgSg, SiigPgSeg, PbgPgSg и PbgPgSeg в широком температурном интервале отражают ее активационный характер с энергией активации U=0,7эВ. Аномалии электропроводности при фазовых переходах связаны с возникновением спонтанной поляризации. Определенный с помощью соотношения Видемана-Франца вклад носителей заряда в теплопроводность полупроводниковых кристаллов типа SrigPgSg при комнатной температуре составляет доли процента от величины общей теплопроводности.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Высочанский D.U., Сливка B.D."Точка Лифгаица на диаграммах состояний сегнетоэлектриков" У®, 1992, т.162, N.2, с.139.

2. Конторова Т.А. "О тепловом расширении и теплопроводности некоторых кристаллов". ВГФ.1 956, т.. XXVI, N.9, с.2021.

3. Берман Р. "Теплопроводность твердых теЛ", Ы.,"Мир",1979, 276с.

4. Иоффе А.В. // ФГТ. 1959, т.1, N.I, с.160.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах: '

I. Температурное поведение теплопроводности, кристаллов Sn2P2Sg со структурным фазовым переходогл/ К.Лль-Шуф»ь' Б.Н.Ризак, , И.М.Ризан, А.А.СейковскБя// В сб.: тезцсн докладов Б

Всесоюзной школы-семинара по физике сегнетоэластиков. Ужгород, 1991. - С.115.

2. Температурное поведение теплопроводности монокристаллов SiigP-pSg в интервале температур 6-360 К. /К.Аль-ШуЗн, В.Ы.Ризак, И.Н.Ризак, А. А.Сейковская//В сб.гтезисы докладов 6 научной конференции молодых ученых и аспирантов.- Ужгород, 1991. - С.46.

3. Анизотропия теплопроводности сегнетоэлектрика SrigPgSg в интервале температур 4.2-370 К. / К.Аль-Щуфв, И.Н.Ризак, В.М.Ризак, Ю.М.Высочанский, И.П.Приц //В сб.гтезисы докладов XIII конференции по физике сегнетоелектриков. -г.Тверь, 1992. - Т.2., - С.20.

4.Теплопроводность монокристаллов SrigPgSg и Pt^P-^Seg в интервале температур 4.2-370 К /К.Аль-Щуфп, И.М.Ризак, В.Ы.Ризак // В сб.: тези допов1дей I Укра1нсько1 науково! kobJb-ренц11 молодих вчених i cnenianicTiB. - м.Ужгород, 1992. -С.86 - 88.

5. Теплопроводность сегнетоэлектрика SngP^g в интервал температур 4.2-370 К. /К.Аль-Шуфи, В.Ы.Ризак, И.Н.Ризак, И.П.Приц, Ю.М.Высочанский, В.Ю.Сливка // ФГТ. - 1993. Т.ЗБ, N8. С.2122 - 2127.

6. Heat conductivity or Sn^Sg ferroelectric crystals and its inostructural analogs / V.M.RIzak, K.Al-Shufi, I.H.Hisafc et al. //The eighth International meeting on ferroelectricity. I!iF8-Galthersburg, Iiaryland, U.S.A. - 1993. - P.219.

7. Теплопроводность сегнетоэлектриков-полупроводшзков, /К.Аль-Шуфи, В.М.Ризак, И.М.Ризак, В.М.Высоченскнй // Тезисы докладов международного сешшара по физике сегнетоэлэктршсов-полупроводников. Рсстов-на-Дону, 1993. - О."""