Влияние электрического поля на фазовые переходы, диэлектрические и пьезоэлектрические свойства монокристаллов (1-x)PbMg1/3Nb2/3O3-xPbTiO3 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ООЗио^'- •

На правах рукописи

г

Емельянов Антон Сергеевич

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ, ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ (1-л0РЬМёш1ЧЬ2/зО3-*РЬТЮз

01.04.07 — физика конденсированного состояния

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ростов-на-Дону 2007

003069277

Работа выполнена на кафедре физики полупроводников и в отделе физики полупроводников Научно-исследовательского института физики Южного федерального университета при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 05-02-90568_ННС «Сравнительное исследование размытых фазовых переходов в свинецсодержащих релаксорах и бессвинцовых, безвредных для окружающей среды, твердых растворах на основе антисегнетоэлектриков»

Научные руководители:

Официальные ооппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор Турик Анатолий Васильевич

доктор физико-математических наук, профессор Раевский Игорь Павлович

доктор физико-математических наук, профессор Резниченко Лариса Андреевна

доктор физико-математических наук, ст. науч сотр. Павлов Андрей Николаевич

Научно-исследовательский физико-химический институт им Л Я Карпова г. Москва

Защита диссертации состоится «24» мая 2007 г. в И часов на заседании диссертационного совета Д 212 208 05 по физико-математическим наукам, по специальности 01.04 07 - физика конденсированного состояния в Южном федеральном университете по адресу 344090, г Ростов-на-Дону, пр Стачки, 194, НИИ физики ЮФУ.

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

Автореферат разослан «.3.0» апреля 2007 г.

Отзывы на автореферат следует направлять ученому секретарю Гегузиной Г.А. по адресу. 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194, НИИ физики ЮФУ

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 208.05 кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Гегузина Г. А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность выбранного направления

Сегнетоэлектрики (СЭ) с размытыми фазовыми переходами, часто называемые, вследствие сильной частотной зависимости величины ет и температуры Тт максимума диэлектрической проницаемости е, сегнетоэлектриками-релаксорами, характеризуются гигантскими значениями диэлектрического, пьезоэлектрического и электрострикционного откликов Благодаря этим свойствам они находят все более широкое практическое применение в различных областях приборостроения (ультразвуковая техника, медицинские диагностические приборы, компоненты систем высокоточного позиционирования и др [1-3]). В частности, монокристаллы (1-д:)РЬМ§1/зКЬ2/зОз - ^РЬТЮз (РМЫ-хРТ), составы которых близки к морфотропной границе между ромбоэдрической (или моноклинной) и тетрагональной фазами, после поляризации вдоль направления [001] проявляют гигантскую пьезочувствительность [2-4] Этот факт сделал их одними из наиболее изучаемых объектов современного пьезоэлектрического материаловедения Наряду с прикладными исследованиями разрабатываются модельные представления о фазовых переходах и природе необычных свойств релаксоров, в том числе и свинецсодержащих, в рамках интенсивно развивающейся физики неупорядоченных конденсированных сред Несмотря на достигнутый в последние годы значительный прогресс в разработке этих модельных представлений [1-7], остается ряд нерешенных проблем

Магнониобат свинца РЬК^/зЫЬг/зОз (РМЫ) и твердые растворы (ТР) РМЫ - *РТ на протяжении многих лет являются популярными модельными объектами для изучения свойств релаксоров Добавление к классическому релаксору РМЫ типичного сегнетоэлектрика титаната свинца открывает возможность постепенно изменять свойства материала от релаксорных до сегнетоэлектрических, что удобно для исследований особенностей свойств данного материала Другая возможность радикального изменения свойств релаксоров связана с воздействием на них постоянного электрического поля

Несмотря на большое число публикаций по исследованию этих объектов, данные об их свойствах остаются противоречивыми Если ранее считалось, что составы РМЫ-лгРТ из морфотропной области (х ~ 0 31 .0 35) не должны проявлять релаксорных свойств, то работы последних лет показывают, что, по крайней мере в неполяризованном состоянии, у таких кристаллов наблюдается значительная частотная дисперсия диэлектрической проницаемости, а температура ее максимума Тт повышается с ростом частоты измерительного поля

До настоящего момента остаются противоречия между фазовыми Е, Т диаграммами, построенными по данным рентгеноструктурных, с одной стороны, и диэлектрических исследований - с другой Структурные исследования свидетельствуют о монотонном повышении температуры тетрагонально-кубического фазового перехода с ростом напряженности

электрического поля Е, в то время как данные диэлектрических измерений разных исследователей отличаются друг от друга Согласно одним работам, Тт не зависит от величины Е, в то время как, согласно другим, Тт увеличивается с ростом Е, как в обычных сегнетоэлектриках.

Исследования пьезоэлектрических свойств кристаллов РМЫ - хРТ часто ограничиваются составами, близкими к морфотропной области Величины пьезомодулей, полученные в различных работах, сильно различаются Кроме того, температурная зависимость пьезомодулей этих монокристаллов недостаточно изучена, а данные о влиянии постоянного электрического поля на пьезосвойства в литературе практически отсутствуют

Перечисленные выше нерешенные проблемы и противоречия делают актуальным систематическое экспериментальное исследование влияния внешнего постоянного электрического поля на диэлектрические и пьезоэлектрические свойства данных монокристаллов в широкой области концентраций, которая включает составы, обладающие классическими релаксорными свойствами < 0.15), составы из морфотропной области (х = 0 30 0 35), и составы, свойства которых близки к свойствам обычных сегнетоэлектриков с неразмытым фазовым переходом (х > 0 40)

Цель работы

Для выявления особенностей поведения свойств (ООО-ориентированных монокристаллов ТР системы (1-х)РЬГ^шКЬ2я03 -хРЬТЮз в области концентраций х = 0.06 0 4 исследовать влияние электрического поля на температуры их фазовых переходов и на их электрофизические свойства

В соответствии с поставленной целью намечаются задачи комплексного экспериментального исследования зависимостей от температуры, от напряженности постоянного электрического поля, напряженности и частоты переменного электрического поля диэлектрических и пьезоэлектрических свойств ТР различных составов и построение на основе результатов этих исследований подробных фазовых Е, Т диаграмм

Объекты исследования

Образцы в виде пластин и брусков, вырезанные параллельно плоскостям (001), из монокристаллов ТР системы (1-х)РЬМ§ш№2/з0з-хРЬТ10з (0 06 < х < 0 4), полученных методом кристаллизации из раствора в расплаве

Научная новизна

Впервые установлен пороговый характер зависимости от величины напряженности электрического поля температуры максимума диэлектрической проницаемости Тт у кристаллов РМИ-дРТ с 0 <0 35, ау кристаллов, состав которых близок к морфотропной области, также и температуры 7\ аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую (или моноклинную) фазу Определена концентрационная зависимость порогового поля

Впервые обнаружено наличие на фазовой Е, Т диаграмме (ООО-ориентированных монокристаллов РМЫ-л;РТ с 0 06 < х < 0 30 неизвестной ранее почти вертикальной границы в области температуры Фогеля-Фулчера

Впервые установлена возможность значительного повышения температуры и величины максимума пьезомодуля кристаллов РМЫ-хРТ путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля

Эти результаты являются одними из первых экспериментальных подтверждений выдвинутой в 2006 г гипотезы [7] о связи гигантских значений пьезочувствительности монокристаллов РМЫ-л:РТ с наличием критической точки на их фазовой Е, Т диаграмме

Научная и практическая ценность работы

Впервые проведенные систематические измерения температурной зависимости пьезомодуля ¿/33 монокристаллов РМЫ-хРТ в широком диапазоне концентраций РЬТЮ3 (0 06 <*<0 4), включающем составы, прилегающие к морфотропной области как со стороны ромбоэдрической, так и со стороны тетрагональной областей фазовой х,Т диаграммы, и сравнение полученных результатов с литературными данными позволили уточнить максимально достижимые значения пьезомодуля с/33, его концентрационную зависимость, а также диапазон температурной стабильности пьезосвойств для кристаллов РМЫ-хРТ различного состава

Для монокристаллов РММ-хРТ, состав которых близок к морфотропной области, установлена связь разброса значений пьезомодуля г/33 и отсутствия корреляции между значениями г/33 при комнатной температуре и при температуре максимума с?33(7) с различием их доменной структуры и ее перестройкой в ходе нагревания

Экспериментально установленная возможность управления величиной и температурой максимума температурной зависимости пьезомодуля кристаллов РМЫ-лРТ путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля может быть использована при создании новых типов пьезопреобразователей и актюаторов

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту

1 Существует пороговая напряженность приложенного постоянного электрического поля, ниже которой монокристаллы твердых растворов системы (1 -jt)PbMgi/3Nb2/303-(.x)PbTiC>3 с содержанием титаната свинца до О 35 молярных долей проявляют релаксороподобные диэлектрические свойства, и температура максимума диэлектрической проницаемости Тт практически не зависит от величины поля или уменьшается с ростом поля При напряженности поля выше пороговой величина Тт, напротив, увеличивается с ростом напряженности поля, как в обычных сегнетоэлектриках Напряженность порогового поля уменьшается с ростом содержания PbTi03 и при х = 0 4 равна нулю.

2 Для монокристаллов твердых растворов системы (l-^)PbMg1/3Nb2/303-(x)PbTi03, составы которых близки к морфотропной области, так же, как и для Тт, существует пороговая напряженность постоянного электрического поля, ниже которой температура аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей фазовому переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую (или моноклинную) фазу не зависит от напряженности поля Выше пороговой напряженности поля температура этой аномалии падает с ростом напряженности Величины пороговых полей для температуры этой аномалии и температуры максимума диэлектрической проницаемости приблизительно равны.

3 На фазовой Е, Т- диаграмме (001 Ориентированных монокристаллов TP системы (l-*)PbMgi/3Nb2/303-(x)PbTi03 с содержанием РЬТЮ3 от 0 06 до 0 20 молярных долей в полях, превышающих критическое поле, необходимое для индуцирования сегнетоэлектрической фазы, с помощью диэлектрических, пьезоэлектрических и оптических исследований обнаружена почти вертикальная граница вблизи температуры Фогеля-Фулчера, которая предположительно связана с фазовым переходом, обусловленным неполярным параметром порядка и отсутствует на Е, Т фазовой диаграмме (111) - ориентированного монокристалла РЫУ^/зМЬг/зОз

4 У монокристаллов твердых растворов системы (l-jc)PbMg1/3Nbw03 - Ос)РЬТЮ3 с содержанием РЬТЮз от 0 06 до 0 13 молярных долей максимум температурной зависимости пьезомодуля d3l смещается от температуры Фогеля-Фулчера в область максимума диэлектрической проницаемости уже при сравнительно небольшой (~0 5 кВ/см) напряженности приложенного постоянного электрического поля Высота максимума ¿31(7) растет с увеличением напряженности поля вплоть до значений, соответствующих перегибу на зависимости Тт(Е), после чего уменьшается, что, по-видимому, связано с наличием на фазовой Е, Т-диаграмме критической точки

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на VII и IX Международных симпозиумах "Порядок, беспорядок и свойства оксидов" (ODPO) (г Сочи 2004, 2006), Международной школе-семинаре «Размерные эффекты и нелинейность в ферроиках» (г Львов, Украина, 2004), Международной научно — практической конференции «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» («Пьезотехника», г.Ростов-на-Дону - г Азов 2005), Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (г Москва, 2005), XVII Всеросийской конференции по физике сегнетоэлектриков (ВКС - XVII) (г Пенза, 2005), XI Международной конференции по сегнетоэлектричеству, (Фос де Игуасу, Бразилия, 2005), XI Международном симпозиуме «Микро- и наномасштабные доменные структуры в сегнетоэлектриках» (г Екатеринбург, 2005), III Международной конференции «Пьезоэлектричество для потребителей», г Либерец, Чехия, 2007

Публикации. Основные результаты диссертации полностью отражены в 15 печатных работах, из которых 6 работ опубликованы в реферируемых журналах «Physical Review В», «Journal of Applied Physics», «Ferroelectrics», «Известия РАН, серия физическая», «Физика твердого тела», остальные - в сборниках трудов и тезисов докладов всероссийских и международных конференций

Личный вклад автора Постановка задач, планирование работы выбор методов исследования и обсуждение полученных результатов проводились автором совместно с научными руководителями, д-ром физ -мат наук, проф Туриком А В и д-ром физ -мат наук, проф , Раевским И П

Диссертантом лично выполнена большая часть измерений и проведена обработка всех полученных результатов, в результате чего установлены новые закономерности изменения электрофизических свойств изучаемых объектов при различных внешних воздействиях и выявлены особенности поведения релаксоров-сегнетоэлектриков в различных областях концентраций изучаемых твердых растворов, построены подробные фазовые Е, Г—диаграммы

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

Кристаллы (l-x)PbMg1/3NbM03 - *PbTi03 (0 < х < 0 4) выращены канд физ -мат наук, ст науч сотр Емельяновым СМ и канд физ -мат наук, ст науч сотр Загоруйко В А . Рентгеноструктурные измерения проводились канд физ -мат наук , ст науч сотр Захарченко И.Н , дилатометрические исследования проведены автором при непосредственном участии канд физ -мат. наук, доц Семенчева А Ф. Измерения пьезоэлектрических свойств проведены автором при непосредственном участии канд физ -мат наук, ст

науч сотр Савенко Ф И Теоретические модели разрабатывались проф Просандеевым С А Диэлектрические и оптические измерения некоторых образцов, подготовленных автором, проведены в лаборатории физики конденсированного состояния Пикардийского университета (Амьен, Франция) Ж -Л Деллисом, на физическом факультете Университета штата Иллинойс (США) Е В Коллой. Оптические исследования проведены в ФТИ РАН им. Иоффе, канд физ -мат. наук., ст. науч сотр Камзиной А С

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы Общий объем составляет 155 страниц, включая 66 рисунков, 1 таблицу Список цитированной литературы содержит 186 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечена актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, обоснован выбор объектов исследования, указана новизна результатов, их научная и практическая значимость Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации, публикациях, личном вкладе автора, структуре и объеме диссертации.

В первой главе приведен обзор литературных данных о свойствах сегнетоэлектриков-релаксоров Анализируются сведения о Т- и Е, Т-фазовых диаграммах РМЫ-;сРТ. Дается обзор работ, посвященных исследованию гигантской пьезочувствительности в монокристаллах сегнетоэлектриков-релаксоров.

Во второй главе описываются получение монокристаллов РМЫ-дгРТ и методы контроля состава и качества образцов Описываются измерительные установки и их метрологические характеристики Монокристаллы были получены методом спонтанной кристаллизации из раствора в расплаве После шлифовки на образцы напылялись платиновые электроды Диэлектрические измерения проводились с помощью Я, Ь, С -моста НР4284А, моста переменного тока Р5083 и импедансметра БоЬЛгоп 1260 Температурные зависимости пьезомодуля ¿33 получались методом пульсирующей нагрузки Измерение пьезомодуля под полем проводилось методом резонанса - антирезонанса Дилатометрические исследование проводились с помощью дифференциального дилатометра с индуктивным датчиком Микрон-02

Третья глава посвящена исследованиям диэлектрических свойств (001) — ориентированных монокристаллов РМЫ-хРТ Измерения показали, что с увеличением содержания титаната свинца в РМИ-хРТ максимальное значение действительной составляющей диэлектрической проницаемости е' растет (вплоть до х = 0 35), а температура максимума Тт смещается в область более высоких температур При этом размытие максимума уменьшается (рис 1) Полученные результаты хорошо согласуются с литературными данными о х, Т -фазовой диаграмме РМЫ-яРТ (рис 2) и свидетельствуют о правильности определения состава исследуемых образцов и их высоком качестве

220 270 320 370 420 470 г, к

X

Рисунок 1.

Зависимости е'(Т) неполяризованных (сплошные линии) и поляризованных (пунктир) монокристаллов РМЫ-хРТ для следующих значений х х = 0 06 (кривая 1), дг = 0 10 (кривая 2), х= 0 13 (кривая 3), х = 0 30 (кривая 4), х = 0 35 (кривая 5), х = 0 40 (кривая 6)

Рисунок 2.

Корреляция температур Тт максимумов е'(Т), определенных на частоте 100 Гц (белые точки), и температур Тл максимумов (черные точки) с х,Т - фазовой диаграммой РМЫ - хРТ [4] Рэ- ромбоэдрическая, М-моноклинная, Т -тетрагональная, К - кубическая фазы

Проведены исследования влияния постоянного электрического поля на вид зависимости е\Т) Измерения проводились в следующих режимах охлаждение без поля ZFC ("zero-field cooling"), охлаждение в поле FC ("field cooling"), нагрев в поле FH ("field heating"), нагрев без поля после охлаждения в поле ZFHaFC (zero-field heatmg after field cooling") Полученные результаты (рис 3) показывают, что в режиме ZFC образцы с х < 0 2 остаются в релаксорной фазе вплоть до самых низких температур В этих кристаллах

(с х = 0.06,0 1,0 13) при достаточно большом поле в режиме РС индуцировались фазовые переходы из релаксорного в сегнетоэлектрическое или смешанное (сегнетоэлектрическое + релаксорное) состояния Данные переходы проявлялись в виде ступенек на зависимости е\Т) С ростом поля температура ступеньки повышалась

Рисунок 3. Зависимости е\Т), измеренные на частоте 1кГц в режиме РС, для (001)-ориентированных кристаллов РМЫ-лРТ для различных д; и при различных значениях внешнего поля, кВ/см

х = 0 06,Е = 0, 1, 2, 4 (а), л = 0 13, Е = 0, 0 25, 0 5, 1,2,3 5,4(6),

х = 0 35, £ = 0, 0 1,0 4, 1, 1 5, 2, 2 5, 3 (в), * = 04, £=0,0 5, 1, 1 5, 2 (г), Стрелками показано направление увеличения напряженности поля в соответствии с расположением кривых

По результатам измерений были построены зависимости относительного изменения температуры Тт максимума е'(7) при воздействии поля ЛТпгТЛЕ) - Тт(Е=0) для образцов с разным содержанием титаната свинца (рис 4) Для кристаллов с х < 0 4, Тт от поля зависит немонотонно, в достаточно сильных (£>35 кВ/см) полях Тт увеличивается с ростом поля Такое поведение Тт является обычным для нормальных сегнетоэлектриков, у которых Тт увеличивается с ростом поля пропорционально Еуз (в случае фазового перехода второго рода) Для образцов с низким содержанием

титаната свинца величина Тт вначале не изменяется или даже уменьшается с ростом поля до определенного порогового значения поля (Е„), а затем начинает резко увеличиваться

Рисунок 4.

Зависимость относительного изменения АТт=Тт(Е)-Тт(Е~0) температуры Тт максимума е(7) при воздействии постоянного электрического поля для монокристаллов РМЫ-дгРТ для следующих значений х х = 0 06 (кривая 1), 0 10 (кривая 2), 0 13 (кривая 3), 0 25 (кривая 4), О 35 (кривая 5), 0 40 (кривая 6) Частота измерений 1кГц

Е, кВ/см

На рисунке 5 показана зависимость величины порогового поля (Еп) от концентрации титаната свинца Величина Е„ определялась по минимуму или перегибу зависимости ЛТт(Е) Как для (001)-, так и для (Неориентированных кристаллов значения Еп примерно одинаково уменьшаются с ростом х и лежат на одной прямой Подобный вид имеет и зависимость Еп(х) для керамики РМЫ-л:РТ, построенная по данным [8] Таким образом, величина порогового поля, необходимая для индуцирования сегнетоэлектрической фазы, уменьшается с ростом содержания титаната свинца в кристаллах При экстраполяции линейных участков зависимостей Еп(х) для кристаллов и керамики, они пересекают ось х в значении 0 30 .0 35 Однако у многих составов с х = 0 3 ..035 наблюдаются небольшие, почти не зависящие от х, значения Еп. Эти «остаточные» значения Еп могут быть обусловлены флуктуациями содержания титана, типичными для составов РМЫ-хРТ из морфотропной области

Рисунок 5.

Концентрационная зависимость напряженности порогового поля Еп, соответствующего минимуму или перегибу зависимости АТт(Е), для (001) (ромбики) и (111) (светлые кружки) кристаллов и для керамики (темные кружки) РМЫ-дгРТ Данные для керамики взяты из работы [8], а для (111) кристаллов- из работ [6, 9,10]

О 8

5С04

ьГ

<

О о

О 3-

: 02

2а

О 1

2

Е, кВ/см

0 0

2

В, кВ/см

Рисунок 6. Влияние постоянного приложенного электрического поля на зависимость температуры максимума диэлектрической проницаемости Тт (а) и максимальной величины е'т (б) от частоты измерительного переменного поля для кристаллов РМЫ-^РТ х — 0.06 (кривая 1), 0 13 (кривая 2), 0 25 (кривая 3), 0 35 (кривая 4).

АТт = Тт (100 кГц) - Тт (1 кГц), Ает = ет{\ кГц)-£'т(100 кГц)

Во всех исследовавшихся кристаллах частотная зависимость и е'т (рис 6, б) и Гт(см рис. 6, а) резко уменьшаются выше порогового поля Е„ Таким образом, при Е~Еп не только изменяется знак производной <ИтШЕ, но и диэлектрические свойства кристаллов также меняются от релаксороподобных до типичных для сегнетоэлектриков

80

60

40

20

-1-1-1-1—I—I-1—I—I-1—I—I—г—1-1-1—

320 370 420 470

Г, К

45

35

25 3

15

-5

Рисунок 7.

Температурные зависимости е' (кривые 1, 2, 3) и относительного удлинения (кривая 4) (ООО-

ориентированного кристалла РМ1Ч-0 35РТ, измеренные при нагреве

Зависимости £\Т) измерены на частотах 1, 10 и 100 кГц (сверху вниз) в (кривая 1), ЪШъ¥С (кривая 2) и РН (кривая 3) режимах

Для кривых 2 и 3 Е = 1 кВ см'1

Зависимость е\Т) кристалла РМ>1-0.35РТ, принадлежащего к морфотропной области, изображена на рисунке 7 в более широком, чем на рисунке 1, интервале температур, включающем область перехода между ромбоэдрической (или моноклинной) и тетрагональной фазами Для

отображения дисперсии диэлектрической проницаемости на рисунке показаны зависимости е'(Т) для трех различных частот измерительного переменного поля

В отсутствие поля (режим 2РН), помимо частотно-зависимого максимума вблизи перехода из кубической в тетрагональную фазу, наблюдается также перегиб при более низкой температуре (=375 К), соответствующий переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую или моноклинную фазу Приложение даже небольшого постоянного электрического поля Е приводит к значительным изменениям е'(Т) При увеличении Е, перегиб превращается в дополнительный максимум Зависимость е' и Тт от частоты резко уменьшается и практически исчезает при напряженности поля, превышающей примерно 1 кВ/см Низкотемпературная аномалия более размыта, чем основной температурный максимум Результаты дилатометрических исследований подтверждают наличие структурных фазовых переходов в области аномалий е\Т) (см кривую 4 на рис 7)

Действительная часть диэлектрической проницаемости е' в тетрагональной фазе уменьшается с ростом поля, в то время как в ромбоэдрической фазе она вначале увеличивается, но при более высоких полях начинает уменьшаться (рис 8, а) Результатом этого является трансформация перегиба е'(Т) в максимум при температуре Т\ = 365 К, что хорошо согласуется с данными для (00 ^-ориентированных кристаллов РЫМ-л:РТ, с концентрациями 0 31 < х < 0 35 [9]

Недалеко от этого максимума появляется еще одна аномалия на зависимости е\Т) для кристаллов РМЫ-0 35РТ при некоторой более низкой температуре Г2=333-343 К в режиме БС (см рис 8, а) Как Т,, так и Т2 уменьшаются с ростом напряженности Е Похожие изменения кривой е\Т) в режимах РС и РН отмечались в литературе для кристаллов РМИ-О ЗРТ [11] и связывались с появлением промежуточной моноклинной фазы

Аномалия на зависимости е'(Т), отвечающая морфотропной фазовой границе, размыта и может представлять собой суперпозицию нескольких аномалий, соответствующих переходам сегнетоэлектрическая тетрагональная фаза сегнетоэлектрическая моноклинная фаза и

сегнетоэлектрическая моноклинная *-* сегнетоэлектрическая ромбоэдрическая фаза Согласно литературным данным, в некоторых кристаллах РМЫ-дгРТ переход в сегнетоэлектрическую тетрагональную фазу в режиме нагрева проявляет себя как резкое снижение величины е, но в большинстве случаев наблюдается один или два перекрывающихся размытых максимума зависимости е(Т) Для характеристики смещения морфотропной фазовой границы, вызванного влиянием постоянного электрического поля, на рисунке 8 приведены температурные зависимости е\Т), е"(Т) и с1е'(Т)/с1Т Минимум температурной зависимости йе'{Х)/<1Т соответствует наиболее резкому участку зависимости е\Т) (см рис 8, а, в) Поскольку температура максимума е"(Т) всегда должна быть ниже температуры максимума е\Т),

рассматриваемый максимум е"(Т), по-видимому, соответствует не наблюдаемому максимуму е'(Т), а ступеньке е\Т) Экстраполяция полевых зависимостей этих температур на Е = 0 дает для Т\ три значения 373 5 К (минимум с1е'(Т)/с1Т), 371 5 К (максимум е"(Т)) и 364 5 К (максимум е\Т))

340 350 360 370 380 Г, К

Рисунок 8.

Температурные зависимости е' (а), е~ (б) и с1е1с1Т (в) в области морфотропной фазовой границы для монокристалла РМ1Ч-0 35РТ,

измеренные в режимах ZFC и БС на частоте 10 кГц Величина приложенного постоянного

электрического поля (в кВ/см) £ = 01 (кривая 1), 0 4 (кривая 2), 1 5 (кривая 3), 3 0 (кривая 4), 0 (кривая 5)

£, кВ/см

Рисунок 9.

Влияние постоянного электрического поля на температуры Тт основного максимума е'{Т) (кривая 1) и на Т\, определенную по максимумам е'{Т) (кривая 2), е\Т) (кривая 3), и по температуре минимума (¿е \TydT (кривая 4), при измерениях в РС режиме

Частота измерений 10 кГц

Влияние Е на Тт и на Гь определенную тремя описанными выше способами, иллюстрирует рисунок 9 Отметим, что как Тт, так и Т\ практически не зависят от Е при малых полях, в то время как при Е > (0 7 1) кВ см"1, то есть в области полей, где исчезают следы релаксорного поведения, наблюдается достаточно сильная зависимость Тт(Е) и Т\(Е) При этом, величина порогового поля, ниже которого температура аномалии е\Т) не зависит от поля, почти одинакова как для Тт(Е), так и для ТХ(Е) Это позволяет предположить, что причина порогового характера зависимостей Тт(Е) и Т\(Е) одинакова

Пороговый характер зависимости Тт{Е) качественно может быть объяснен наличием в разупорядоченных сегнетоэлектриках, к которым относятся и PMN-xPT, внутренних случайных электрических полей В таких объектах внешнее электрическое поле будет эффективно влиять на устойчивость сегнетоэлектрического состояния лишь выше некоторого порогового значения, приблизительно соответствующего среднему значению случайного поля Такой вывод согласуется и с результатами модельных расчетов влияния электрического поля на температуру максимума восприимчивости разупорядоченных сегнетоэлектриков, проведенных для некоторых частных случаев распределения случайных полей [8, 12]

В четвертой главе обсуждаются и сравниваются фазовые Е, Т диаграммы, построенные по результатам диэлектрических исследований На рисунке 10, а показана Е, Т фазовая диаграмма для (111) - ориентированных кристаллов PMN, взятая из литературы [6], а на рисунке 10, б - фазовая Е, Т диаграмма для (001) кристаллов PMN - 0 13РТ, полученная в данной работе Вид Е, Т фазовой диаграммы, приведенной на рисунке 10, б типичен и для других кристаллов PMN-xPT с низким содержанием титана (х = 0 06 и 0 1) На Е, Т фазовых диаграммах кривые, полученные в режимах FC и FH, соответствуют ступеньке на кривых е\Т) в (001) ориентированных кристаллах и дополнительному максимуму е'(Т) в (111) ориентированных кристаллах, соответствующих появлению (в ходе охлаждения) или исчезновению (в ходе нагрева) индуцированной сегнетоэлектрической фазы На Е, Т фазовой диаграмме (рис 10, б) отмечены также точки, которые отвечают ступенькам на температурных зависимостях упругой податливости 5^11 и оптического пропускания, снятых при воздействии внешнего электрического поля (рис 11).

В отличие от обычной практики, когда на Е, Т фазовых диаграммах релаксоров зависимость Тт(Е) не показывается, так как этой линии не соответствуют никакие структурные и фазовые изменения, эта линия приводится, чтобы отметить положение размытого диэлектрического максимума на низких частотах (см рис 10) Выше порогового поля линия Тт(Е) практически сливается с линией FH В этой же точке сливаются линии FC и FH, то есть, исчезает температурный гистерезис и фазовый переход перестает быть переходом первого рода Эта точка является критической,

однако природа ее является дискуссионной Ранее предполагалось [3, 6], что она является трикритической

г, к

Рисунок 10. Е-Т фазовые диаграммы для (111) ориентированных монокристаллов PMN [6] (а) и (001) ориентированных монокристаллов PMN - 0 13РТ (б), построенные на основании экспериментальных данных для диэлектрической проницаемости (черные значки), упругой податливости (белые квадраты) и оптического пропускания (звездочки) Черные квадраты -температура максимума диэлектрической проницаемости, Гур-температура Фогеля-Фулчера Р-релаксорная фаза, СЭ - сегнетоэлектрическая фаза

Г, К

Рисунок 11. Температурные зависимости е' (панель а, сплошные линии), упругой податливости 511 (панель а, пунктир) и оптического пропускания (панель б,) для (001 ^ориентированного монокристалла РМИ - 0 13РТ, полученные при разных значениях приложенного постоянного электрического поля (в кВ/см) Е = 0 (кривая 1), 0 5 (кривая 2), 1 (кривая 3), 2 (кривая 4), 3 (кривая 5), 4 (кривая 6), 0 3 (кривая 7)

Согласно последним данным [7], эта точка, скорее, является изолированной критической точкой - при более высоких полях (по сравнению с полем, при котором эта точка находится) исчезает различие

между высокотемпературной и низкотемпературной фазами Тот факт, что вблизи критической точки наблюдается перегиб зависимости Тт(Е), может быть использован для определения положения этой точки с помощью сравнительно простых диэлектрических измерений в ограниченном интервале температур

Следует отметить, что, в отличие от чистого РМЫ, на Е, Т диаграммах кристаллов РМИ-лгРТ при поле больше порогового присутствует почти вертикальная граница вблизи температуры Фогеля-Фулчера (Ту?), которая разделяет сегнетоэлектрическую и релаксорную фазы (см рис 10) Тот факт, что положение границы практически не зависит от Е, позволяет предполагать, что соответствующий этой границе фазовый переход, по видимому, обусловлен возникновением неполярного параметра порядка Исследования полевой зависимости диэлектрической проницаемости при различных температурах позволили установить, что в некоторых кристаллах диэлектрическая жесткость (величина, обратная диэлектрической проницаемости) приблизительно линейно зависит от поля выше определенного порогового значения поля (рис 12).

Рисунок 12.

Зависимости диэлектрической жесткости от величины приложенного постоянного

электрического поля для (100) -ориентированных кристаллов РМИ-О 35РТ при различных температурах, построенная по данным измерений е\Т) в режиме РС

а) Ромбоэдрическая (моноклинная) фаза 323 К (кривая 1), 339 К (кривая 2), 353 К (кривая 3),

б) Тетрагональная фаза. 383 К (кривая 4), 413 К (кривая 5), 423 К (кривая 6),

в) Кубическая фаза 459 К (кривая 7)

Такое поведение может быть получено в рамках теории Ландау для случая, когда спонтанная поляризация увеличивается во внешнем поле линейно по полю и изменение поляризации в поле относительно невелико Имеется и другой возможный механизм, обусловленный поперечной нестабильностью поляризации, что характерно для систем с плоским потенциальным рельефом В этом случае в разложении Ландау появляются дополнительные нечетные по поляризации слагаемые, обусловленные

е, кВ/см

гидродинамическими флуктациями (модель Паташинского) [13] Такие свойства могут наблюдаться в материалах, где значителен вклад в общую поляризацию локальных диполей, полярных областей или стенок мелких доменов [13]. В сегнетоэлектриках такой эффект может иметь место вблизи морфотропной границы, где анизотропия термодинамического потенциала относительно невелика Однако разделить указанные два эффекта, если они существуют совместно, пока не удается.

Пятая глава посвящена пьезоэлектрическим исследованиям монокристаллов РМЫ - хРТ Температурные зависимости пьезомодуля с?33, которые были получены методом пульсирующей нагрузки изображены на рисунке 13 Сравнение их с зависимостями е'(Т) показывает, что, как и в обычных сегнетоэлектриках, величина пьезомодуля с/33 сначала увеличивается с ростом температуры, по мере приближения к Тт, а затем, после прохождения через максимум, резко уменьшается Для составов с * < 0 2 и х = 0 4 максимум ¿/33(7) наблюдается в области температур, где исчезает различие между зависимостями е'(Т) поляризованного и неполяризованного кристалла (см рис 1) Для кристалла с х < 0 2 эта область температур соответствует переходу между ромбоэдрической сегнетоэлектрической и релаксорной фазами, а в кристалле с д: = 0 4 -переходу между тетрагональной сегнетоэлектрической и кубической фазами [5] Максимум й?33(7) у кристаллов с * = 03 и * = 0 35 соответствует морфотропной фазовой границе У кристалла с х = О 3, где температуры переходов между ромбоэдрической (или моноклинной) и тетрагональной, а также тетрагональной и кубической фазами близки, наблюдается один острый максимум г/33(7)

х - 0 06 (кривая 1), х = 0 10 (кривая 2), х = 0 13 (кривая 3), х = 0 20 (кривая 4) х = 0 25 (кривая 5) х = 0 30 (кривая 6), х = 0 35 (кривая 7), х = 0 40 (кривая 8)

Рисунок 13.

Температурные зависимости пьезомодуля с?33 исследовавшихся кристаллов РМЫ-ссРТ

220 270 320 370 420 470 Т, к

В кристалле с х = 0 35, где температуры этих переходов сильно различаются, выше максимума й?зз(7), соответствующего морфотропной фазовой границе, практически во всей области стабильности тетрагональной сегнетоэлектрической фазы сохраняется сравнительно высокая пьезоактивность.

Концентрационные зависимости пьезомодуля й?33 для (001) -ориентированных монокристаллов РМТЯ-хРТ, построенные по нашим и литературным данным, представлены на рисунке 14 Ранее эта зависимость в таком широком диапазоне концентраций не строилась Значения с/33, соответствующие комнатной температуре, имеют большой разброс. Этот разброс удовлетворительно объясняется предположением о наличии в кристаллах, поляризованных вдоль направления [001], сложной доменной структуры с различающейся концентрацией доменов различного типа

Анализ всех известных данных о температурной зависимости пьезомодуля ¿33 (см рис 14) позволил установить отсутствие корреляции между значениями с?33 при комнатной температуре и при температуре максимума г/33(7) Это, по-видимому, связано с перестройкой доменной структуры кристаллов в ходе нагрева от комнатной температуры до температуры максимума с/33(7)

5000"

4000 "

X

! 3000"

с

т

-О 2000"

1000-

О 1

—I— 02

03

04

Рисунок 14.

Концентрационные зависимости £/33 монокристаллов РМЫ-яРТ с ориентацией (001) Темные точки - значения ¿/33 при комнатной температуре,

светлые - при температуре максимума зависимости с?33(7) Точки, соответствующие

одному и тому же кристаллу, соединены дополнительными тонкими пунктирными

линиями

Для кристаллов РМЫ - 0 06РТ и - 0 13РТ были проведены исследования влияния напряженности постоянного электрического поля на температурные зависимости пьезомодуля с!3\ При сравнении полученных результатов с Е, Т фазовыми диаграммами установлено, что в отсутствие внешнего электрического поля максимум с/31(7) соответствует температуре Фогеля-Фулчера (рис 15), однако наложение даже небольшого поля смещает температуру максимума пьезомодуля в область температуры Тт максимума е'(Т) При этом максимальные значения пьезомодуля увеличиваются, что является важным для практического применения

Выявлено резкое повышение температуры максимума в область Тт при наложении сравнительно небольшого внешнего электрического поля (рис 16) при дальнейшем увеличении Е зависимость температуры максимума с?и повторяет форму зависимости Тт(Е)

600-

400 -

200-

260

300 Г, к

340

Рисунок. 15.

Температурные зависимости пьезомодуля с/31

монокристалла РМЫ-О 13РТ при различных значениях внешнего постоянного

электрического поля (в кВ/см) Е = 0 (кривая 1), 0 5 (кривая 2), 1 (кривая 3), 2 (кривая 4), 3 (кривая 5), 4 (кривая 6);

Е, кВ/см

Рисунок 16.

Полевые зависимости

температуры (кривая 1), высоты (кривая 2) максимума пьезомодуля и

температуры Тт максимума е'(Т) (кривая 3) для монокристалла РМИ-О 13РТ

Как уже отмечалось выше, перегиб на зависимости Тт(Е) приблизительно соответствует положению критической точки на фазовой Е, Г-диаграмме Поэтому можно предположить, что при измерениях в достаточно сильном постоянном электрическом поле максимум с^нСГ) также соответствует критической точке С таким предположением согласуется и зависимость высоты максимума от поля (см рис 16, кривая 2) Эта зависимость проходит через максимум в области значений Е, соответствующих критической точке на фазовой Е, Г-диаграмме данного состава. Полученные результаты, по-видимому, свидетельствуют в пользу выдвинутой в работе [7] гипотезы о связи гигантских значений пьезочувствительности монокристаллов РМЫ-хРТ с наличием критической точки на фазовой Е, Г диаграмме

Основные результаты и выводы.

1 Для монокристаллов О-лОРЫУ^шТЯЪг/зОз - (*)РЬТ103 с 0 <х< 0 35 температура Тт максимума диэлектрической проницаемости не зависит от напряженности Е внешнего постоянного электрического поля или даже уменьшается при малых полях, но при больших полях она начинает увеличиваться с ростом Е

2 Определена концентрационная зависимость порогового поля Еп зависимости Тт(Е) Величина Еп у кристаллов с 0 <л: < 0 3 приблизительно линейно уменьшается с ростом х. У кристаллов с д: > 0 40 пороговое поле отсутствует При полях ниже порогового кристаллы проявляют релаксорные свойства Пороговый характер зависимости Тт(Е), по-видимому, обусловлен наличием в кристаллах случайных электрических полей

3 Для монокристаллов (1-х)РЬМ§шМЬ2/з03 - (х)РЬТЮ3, состав которых близок к морфотропной области, зависимость от Е температуры Т\ аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей переходу из ромбоэдрической (моноклинной) в тетрагональную фазу, также носит пороговый характер При величине поля ниже пороговой (Еп) температура аномалии не изменяется При большем значении поля температура аномалии понижается.

4 Величина порогового поля для Т\ приблизительно такая же, как для Тт Это позволяет предполагать, что причина порогового характера зависимостей Тт(Е) и ТХ(Е) одинакова

5 Показано наличие на фазовой Е-Т диаграмме (001)- ориентированных монокристаллов РМЫ-хРТ с * > 0 06 неизвестной ранее почти вертикальной границы в области температуры Фогеля-Фулчера. Эта граница может быть связана с появлением макроскопического состояния, которое возникает благодаря тому, что начинают замораживаться полярные нанообласти

6 В сегнетоэлектриках - релаксорах зависимость обратной диэлектрической проницаемости от напряженности постоянного электрического поля очень часто является квазилинейной за счет наличия легко реориентируемых диполей или мелких доменов.

7 Впервые выполнены систематические измерения температурной зависимости продольного пьезомодуля ¿/33 монокристаллов РМЫ-хРТ с ориентацией (001) в широком в диапазоне концентраций РЬТЮ3 (0 06 < х < 0 4), включающем составы, прилегающие к МО как со стороны ромбоэдрической, так и со стороны тетрагональной областей фазовой х, Т диаграммы. Сравнение полученных результатов с литературными данными позволило уточнить максимально достижимые значения пьезомодуля, его концентрационную зависимость, а также диапазон температурной стабильности пьезосвойств для кристаллов РМИ-яРТ различного состава

8 Большой разброс измеренных при комнатной температуре значений пьезомодуля с/33 (001)- ориентированных монокристаллов РМЫ-дгРТ, состав которых близок к морфотропной области, может быть обусловлен различием

их доменной структуры Установлено отсутствие корреляции между значениями af33 при комнатной температуре и при температуре максимума ¿зз(7), что, по-видимому, связано с перестройкой доменной структуры кристаллов в ходе нагревания от комнатной температуры до температуры максимума d33(T)

9 Экспериментально установлена возможность управления величиной и температурой максимума температурной зависимости пьезомодуля кристаллов PMN-xPT путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Cross, LE Relaxor Ferroelectrics An Overview // Ferroelectrics -1994-V.151 -P 305-320

2 Park, S -E High Performance Single Crystal Piezoelectrics Applications and Issues / S -E Park, W Hackenberger // Current Opinion in Solid State and Materials Science -2002. -V 6, №1, -P 11-18

3 Ye, Z -G Relaxor ferroelectric Pb(Mg1/3NbM)03 properties and present understanding // Ferroelectrics -1996 -V 184.-P 193-208.

4 Noheda, В Phase Diagram of the Ferroelectric-Relaxor (l-*)PbMgj/3Nb2/303-*PbTi03 / В Noheda, D E Cox, G Shirane, Z -G. Ye, J Gao // Phys Rev В -2002 -V 66 №054104 -P 1-10

5 Emelyanov, S M Dilute ferroelectric in random electric field phase transitions in Pb(MgI/3Nbw)(i.J)TiJ03 crystals / S M Emelyanov, FI Savenko, Yu A Trusov, VI Torgashev, P N Timonin // Phase Transitions -1993 -V 45,-P 251-270

6 Колла, E В Свойства индуцированной полем сегнетоэлектрической фазы в монокристалле магнониобата свинца /ЕВ Колла, С Б Вахрушев, Е Ю Королева, Н М Окунева // Физика твердого тела - 1996 - Т 38, №7, -С 2183-2194

7 Kutnjak, Z The giant electromechanical response in ferroelectric relaxors as a critical phenomenon / Z Kutnjak, J Petzelt, R. Bhnc // Nature (London) -2006 -V 441, -P 956-959

8 Бикяшев Э А Синтез, фазовые состояния и электрострикция керамики на основе магнониобата свинца // Диссерт канд хим наук Ростов-на-Дону, РГУ, 1999 - 185 С

9. Zhao, X Effect of a bias field on the dielectric properties of 0 69Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0 31PbTi03 single crystals with different orientations / X Zhao, J Wang, HI Chan, CI Choy, H Luo // J Phys Condens Matter -2003 -V 15,-P 6899-6908 10 Zhao, X Triple-like hysteresis loop and microdomain-macrodomam transformation in the relaxor-based 0 76Pb(Mgi/3Nb2/3)03 -0 24PbTi03 single crystal / X Zhao, J Wang, Z Peng, H I W. Chan, С I Choy, H Luo // Mat Res Bull -2004 -V 39, 223-230

11 Guo, Yin The phase transition sequence and the location of the morphotropic phase boundary region in (1—x)[ Pb Mgi/3Nb2/3)03]-xPbTi03 single crystal / Y. Guo, H Luo, D Ling, H Xu, T He, Z // J Phys • Condens Matter -2003 -V15,L77-L82

12 Дороговцев, С H Влияние внешнего поля на температуру максимума восприимчивости в системе с размытым фазовым переходом / С Н Дороговцев // Физика твердого тела. -1982, -Т 24, №6, С 1661-1664

13 Просандеев, С А Ориентационная и флуктуационная поляризации ланжевеновских диполей в случайном электрическом поле / С А Просандеев//Физика твердого тела, 2003 -Т 45, №9-С.1691-1695

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Raevski, I Р Bias field effect on the temperature anomalies of dielectric permittivity in PbMgi/3Nb2/303- PbTi03 single crystals / IP Raevski S.A. Prosandeev, A S Emelyanov, S I. Raevskaya, E V. Colla, D. Viehland, W Kleemann, S В Vakhrushev, J-L Dellis, M. El Marssi, L. Jastrabik // Phys Rev -2005 -V. B72, -№18, -P 184104-1 - 184104-8.

2 Раевский, ИП Диэлектрические и дилатометрические исследования монокристаллов 0 65PbMg1/3Nb2/303-0 35РЬТЮ3, принадлежащих к морфотропной области / И П Раевский, А Ф Семенчев, А С Емельянов,

C.И Раевская, МА Малицкая, ИН Захарченко, Ж-Л Деллис, М Эль Марсси//Изв РАН Сер Физическая -2005 -Т 69,-№7,-С 10341036.

3. Prosandeev, S A Nontrivial dependence of dielectric stiffness on bias field in relaxors and dipole glasses / S A Prosandeev, IP Raevski, A S Emelyanov, E V. Colla, J-L Dellis, M El Marssi, S E Kapphan, L Jastrabik // J Appl Phys -2005 -V 98, -№ 1. -P 014103-1 - 014103-6

4 Raevski, IP Linear vs nonlinear field dependence of dielectric stiffness in relaxors / IP Raevski, S A Prosandeev, A S Emelyanov, E V Colla, J-L Dellis, M El Marssi, S P Kapphan, L Jastrabik // Ferroelectrics .-2005 -V 317, №1-4 -P 53-55

5 Raevski, I P E-T phase diagrams for PMN-PT single crystals /1P Raevski, A S Emelyanov, F I Savenko, S I Raevskaya, S A Prosandeev, E V Colla,

D. Viehland, W Kleemann, SB Vakhrushev, J-L Dellis, M El Marssi, L. Jastrabik // Feroelectrics -2006 -V 339, -№1-4 - P.137-146

6. Камзина, Л С Развитие сегнетоэлектрической фазы в (001) ориентированных монокристаллах (100-х) PbMgi/3Nb2/303-xPbTi03 / Л С Камзина, Е В Снеткова, И П Раевский, А С Емельянов, Дж Ксю, Вейдонгхайенг // Физика твердого тела 2007 - Т 49, -№4 - С 725-730

7. Raevski, IP, Dielectric and dilatometric studies of [001] - oriented 0 65PbMgi/3Nb2/303-0 35PbTi03 flux-grown single ciystals from the morphotropic boundary range / IP Raevski, A F Semenchev, A S Emelyanov, E V Sahkar, S.I Raevskaya, M A. Malitskaya, J-L Dellis, M El Marssi, S О Lisitsma, P F. Tarasenko // Proc 7th Internat Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-2004) Sochi, Russia, 2004 P 177-180

8 Raevski, IP Linear vs nonlinear field dependence of dielectric stiffness m PMN-PT and SHG intensity in KTa03:Li crystals / IP Raevski, S A Prosandeev, A S Emelyanov, E V. Colla, J-L Dellis, M El Marssi, S P Kapphan, L Jastrabik // Abstr NATO Advanced Research Workshop "Dimensionality effects and non-linearity in ferroics", Lviv, Ukraine, -2004 -P 89

9 Емельянов, А С Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства монокристаллов (l-x)PbMgI/3Nb2/303-xPbTi03 (01<х< 0 4) / А С Емельянов, С И Раевская, Ф И Савенко, И П Раевский, М А Малицкая, И Н. Захарченко // «Пьезотехника - 2005» Сб трудов Междун Научно-практич конф «Фундамент проблемы функционального материаловедения, пьезоэл приборостроения и нанотехнологий» Ростов н/Д, Азов -2005 -С 75-78

10 Емельянов, А С Температурная зависимость продольного пьезомодуля монокристаллов (1-х)РЬМ§шМз2/з03 - *РЬТЮ3 (0 2 < х < 0 4) / А С Емельянов, С И Раевская, Ф.И Савенко, И П Раевский // Материалы Междун Научно-технич школы-конф. " Тонкие пленки и наноструктуры" М МИРЭА 2005 -4 2 -С 156-159

11 Раевский, И П Исследование композиционного упорядочения катионов в тройных 1 1 и 1 2 перовскитах A2+B'nB"m03 / И П Раевский, С.А Просандеев, А С Емельянов, С А Куропаткина, С П Кубрин, Е С. Гагарина, С И Раевская, И Н Захарченко, М А Малицкая, В В Еремкин, В Г Смотраков, Е В Сахкар, Д А Сарычев // Тез докл XVII Всерос конф по физике сегнетоэлектриков (ВКС - XVII) Пенза -2005 -С 208

12 Raevski, IР Growth and characterization of perovskite crystals with relaxor-like properties / IP Raevski, V.G Smotrakov, VV Eremkin, S I. Raevskaya, AS Emelyanov, IN Zakharchenko // Abstr 11th Intern Sympos "Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (ISDS'05) Ekaterinburg 2005 -P 96

13 Emelyanov, AS Dielectric and elastic compliance studies of E-T phase diagrams for (l-x)PbMgl/3Nb2/303- хРЬТЮ3 (x=0.06, 0 13) single crystals / A S Emelyanov, E V Colla, F I Savenko, S A Prosandeev, IP Raevski, A V Turik, Chen Haydn. // Proc 9th Internat Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-9) Rostov-on-Don-Loo, Russia, 2006 V.II -P 229-232

14 Raevskaya, S I. Dielectric permittivity maximum temperature versus electric bias field dependence for NaTao 6Nb0 4O3 and PbSc0 sNb0 5O3 single crystals / S.I Raevskaya, A S Emelyanov, S A. Prosandeev, IP Raevski, E V Sahkar,

V G. Smotrakov, V V Eremkm, E I Sitalo, M A Mahtskaya // Proc 9th Internat Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-9) Rostov-on-Don-Loo, Russia -2006 -V II -P 207-210

15 Sitalo, E I. Temperature and compositional dependence of piezoelectric properties for (OOl)-onented (l-x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03 - xPbTi03 single crystals with 0.1 < x < 0 4 / E I. Sitalo, A S Emelyanov, S I Raevskaya, F I. Savenko,

V Yu Topolov, A V Turik, A L. Kholkin, I.P. Raevski // Abstr Internat Conf. "Piezoelectricity for end users III" Liberec, Czech Republic -2007 P 88

Печать цифровая Бумага офсетная Гарнитура «Тайме» Формат 60x84/16 Объем 1,0 уч -изд -л Заказ № 98 Тираж 100 экз Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул Суворова, 19, тел 247-34-88

ВВЕДЕНИЕ.

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ.

ГЛАВА I. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ С РАЗМЫТЫМ ФАЗОВЫМ

ПЕРЕХОДОМ (обзор литературы).

1.1 Основные свойства сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом

1.2 Методы выращивания монокристаллов твердых растворов (l-j)PbMg1/3Nb2/303-xPbTi03 (PMN-xPT).

1.3 Электромеханические свойства PMN-xPT.

1.4 Диэлектрические свойства PMN-дгРТ.

1.5. Влияние постоянного электрического поля на диэлектрические свойства PMN и PMN-xPT.

1.6 Выводы.

ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 62 2.1. Выращивание монокристаллов (1 -^)PbMgi/3Nb2/303-xPbTi03.

2.2 Измерение зависимости диэлектрической проницаемости от температуры при различных приложенных электрических полях.

2.3 Измерение пьезоэлектрических модулей и теплового расширения монокристаллов.

2.4 Измерение зависимости пьезоэлектрических модулей от напряженности приложенного постоянного электрического поля.

ГЛАВА III. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (l-x)PbMgi/3Nb2/303-xPbTi

0.06 <х< 0.4).

3.1 Зависимость температуры максимума е' от напряженности приложенного постоянного электрического поля.

3.2 Влияние приложенного электрического поля на аномалию е\Т) соответствующую переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую (моноклинную) фазу в монокристалле 0.65РЬМ£|/з№>2/зОз-0.35РЬТЮз.

3.3 Модели, описывающие полевую зависимость температуры максимума диэлектрической проницаемости, в релаксорах.

ГЛАВА IV. Е,Т ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ (001 ^ОРИЕНТИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (l-x)PbMgi/3Nb2/303-JcPbTi03 (0.06 <х< 0.4).

4.1 Е-Т фазовые диаграммы.

4.2 Зависимость обратной диэлектрической восприимчивости (диэлектрической жесткости) от постоянного электрического поля.

ГЛАВА V. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

МОНОКРИСТАЛЛОВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (l-x)PbMg1/3Nb2/303-JcPbTi03 (0.06 <х< 0.4).

5.1 Концентрационные и температурные зависимости пьезомодуля J

5.2 Влияние приложенного постоянного электрического поля на величину и температурную зависимость пьезомодуля J31.

Актуальность выбранного направления

Сегнетоэлектрики (СЭ) с размытыми фазовыми переходами, часто называемые, вследствие сильной частотной зависимости величины £т и температуры Тт максимума диэлектрической проницаемости £, сегнетоэлектриками-релаксорами [1-17], характеризуются гигантскими значениями диэлектрического, пьезоэлектрического и электрострикционного откликов. Благодаря этим свойствам они находят все более широкое практическое применение в различных областях приборостроения (ультразвуковая техника, медицинские диагностические приборы, компоненты систем высокоточного позиционирования и др. [17-24]). В частности, монокристаллы (1-х)РЬМ§1/з№>2/зОз -хРЬТЮз (PMN-xPT), составы которых близки к морфотропной границе между ромбоэдрической (или моноклинной) и тетрагональной фазами, после поляризации вдоль направления [001] проявляют гигантскую пьезочувствительность [17-24]. Этот факт сделал их одними из наиболее изучаемых объектов современного пьезоэлектрического материаловедения. Наряду с прикладными исследованиями разрабатываются модельные представления о фазовых переходах и природе необычных свойств релаксоров, в том числе и свинецсодержащих в рамках интенсивно развивающейся физики неупорядоченных конденсированных сред. Несмотря на достигнутый в последние годы значительный прогресс в разработке этих модельных представлений [7,11-15,25-28], остается ряд нерешенных проблем.

Магнониобат свинца PbMg1/3Nb2/303 (PMN) и твердые (TP) растворы PMN - хРТ на протяжении многих лет являются популярными модельными объектами для изучения свойств релаксоров. Добавление к классическому релаксору PMN типичного сегнетоэлектрика титаната свинца открывает возможность постепенно изменять свойства материала от релаксорных до сегнетоэлектрических, что удобно для исследований особенностей их свойств [14,15,20,22,29-31]. Другая возможность радикального изменения свойств релаксоров связана с воздействием на них постоянного электрического поля [18,29-33].

Несмотря на большое число публикаций, по исследованию этих объектов, данные об их свойствах остаются противоречивыми. Если ранее считалось, что составы PMN-xPT из морфотропной области 0.31.0.35) не должны проявлять релаксорных свойств [14,15], то работы последних лет показывают, что, по крайней мере в неполяризованном состоянии, у таких кристаллов наблюдается значительная частотная дисперсия диэлектрической проницаемости, а температура ее максимума, Тт, повышается с ростом частоты измерительного поля [18-20].

До настоящего момента остаются противоречия между фазовыми Е, Т диаграммами, построенными по данным рентгеноструктурных, с одной стороны, и диэлектрических исследований - с другой. Структурные исследования [34] свидетельствуют о монотонном повышении температуры тетрагонально-кубического фазового перехода с ростом напряженности электрического поля, Е, в то время как данные диэлектрических измерений разных исследователей отличаются друг от друга . Согласно одним работам, Гт не зависит от-величины Е [34], в то время как, согласно другим, Тт увеличивается с ростом значения Е, как в обычных сегнетоэлектриках [19,20,35].

Исследования пьезоэлектрических свойств кристаллов PMN-xPT, часто, ограничиваются составами, близкими к морфотропной области [17-24]. Величины пьезомодулей, полученные в различных работах, сильно различаются. Кроме того, температурная зависимость пьезомодулей этих монокристаллов недостаточно изучена, а данные о влиянии постоянного электрического поля на пьезосвойства в литературе практически отсутствуют.

Перечисленные выше нерешенные проблемы и противоречия делают актуальным систематическое экспериментальное исследование влияния внешнего постоянного электрического поля на диэлектрические и пьезоэлектрические свойства данных монокристаллов в широкой области концентраций, которая включает составы, обладающие классическими релаксорными свойствами (х<0.15), составы из морфотропной области (х~ 0.30.0.35), и составы, свойства которых близки к свойствам обычных сегнетоэлектриков с неразмытым фазовым переходом (х > 0.40).

Цель работы. Для выявления особенностей поведения свойств (001)- ориентированных монокристаллов TP системы (l-x)PbMgi/3Nb2/303 -хРЬТЮз в области концентраций: х = 0.06.0.4 исследовать влияние электрического поля на температуры их фазовых переходов и на их электрофизические свойства

В соответствии с поставленной целью намечаются задачи комплексного экспериментального исследования зависимостей от температуры, от напряженности постоянного электрического поля, напряженности и частоты переменного электрического поля диэлектрических и пьезоэлектрических свойств TP различных составов и построение на основе результатов этих исследований подробных фазовых Е, Г диаграмм

Объекты исследования. Образцы в виде пластин и брусков, вырезанные параллельно плоскостям (001), из монокристаллов TP системы (l-x)PbMgi/3Nb2/303-xPbTi03 (0.06 <х< 0.4), полученных методом кристаллизации из раствора в расплаве.

Научная новизна. Впервые установлен пороговый характер зависимости от величины напряженности электрического поля температуры, максимума диэлектрической проницаемости Тт у кристаллов PMN-xPT с 0 <х < 0.35, а у кристаллов, состав которых близок к морфотропной области, также и температуры Т\ аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую (или моноклинную) фазу. Определена концентрационная зависимость порогового поля.

Впервые обнаружено наличие на фазовой Е, Т диаграмме (001)-ориентированных монокристаллов PMN-xPT с 0.06 <х< 0.30 неизвестной ранее почти вертикальной границы в области температуры Фогеля-Фулчера.

Впервые установлена возможность значительного повышения температуры и величины максимума пьезомодуля кристаллов PMN-xPT путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля.

Эти результаты являются одними из первых экспериментальных подтверждений выдвинутой в 2006 г. гипотезы [36] о связи гигантских значений пьезочувствительности монокристаллов PMN-xPT с наличием критической точки на их фазовой Е, Т диаграмме.

Научная и практическая ценность работы • Впервые проведенные систематические измерения температурной зависимости пьезомодуля d33 монокристаллов PMN-xPT в широком диапазоне концентраций РЬТЮз (0.06 < д: < 0.4), включающем составы, прилегающие к морфотропной области как со стороны ромбоэдрической, так и со стороны тетрагональной областей фазовой х,Т диаграммы, и сравнение полученных результатов с литературными данными позволили уточнить максимально достижимые значения пьезомодуля, его концентрационную зависимость, а также диапазон температурной стабильности пьезосвойств для кристаллов PMN-xPT различного состава.

Для монокристаллов PMN-xPT, состав которых близок к морфотропной области, установлена связь разброса значений пьезомодуля d33 и отсутствия корреляции между значениями d33 при комнатной температуре и при температуре максимума d33(T) с различием их доменной структуры и ее перестройкой в ходе нагревания.

Экспериментально установленная возможность управления величиной и температурой максимума температурной зависимости пьезомодуля кристаллов PMN-xPT путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля может быть использована при создании новых типов пьезопреобразователей и актюаторов.

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Существует пороговая напряженность приложенного постоянного электрического поля, ниже которой монокристаллы твердых растворов системы (1 -x)PbMgi/3Nb2/303-(A:)PbTi03 с содержанием титаната свинца до 0.35 молярных долей проявляют релаксороподобные диэлектрические свойства, и температура максимума диэлектрической проницаемости Тт практически не зависит от величины поля или уменьшается с ростом поля. При напряженности поля выше пороговой величина Тт, напротив, увеличивается с ростом напряженности поля, как в обычных сегнетоэлектриках. Напряженность порогового поля уменьшается с ростом содержания РЬТЮ3 и при х = 0.4 равна нулю.

2. ., Для монокристаллов твердых растворов системы (l-x)PbMgi/3Nb2/303-(x)PbTi03, составы которых близки к морфотропной области, так же, как и для Тт, существует пороговая напряженность постоянного электрического поля, ниже которой температура аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей фазовому переходу из тетрагональной в ромбоэдрическую (или моноклинную) фазу не зависит от напряженности поля. Выше пороговой напряженности поля температура этой аномалии падает с ростом напряженности. Величины пороговых полей для температуры этой аномалии и температуры максимума диэлектрической проницаемости приблизительно равны.

3. На фазовой Е, Т- диаграмме (00 ^-ориентированных монокристаллов TP системы (l-x)PbMgi/3Nb2/303-(x)PbTi03 с содержанием PbTi03 от 0.06 до 0.20 молярных долей в полях, превышающих критическое поле, необходимое для индуцирования сегнетоэлектрической фазы, с помощью диэлектрических, пьезоэлектрических и оптических исследований обнаружена почти вертикальная граница вблизи температуры Фогеля-Фулчера, которая предположительно связана с фазовым переходом, обусловленным неполярным параметром порядка и отсутствует на Е, Т фазовой диаграмме (111) - ориентированного монокристалла PbMgi/3Nb2/303.

4. У монокристаллов твердых растворов системы (l-x)PbMgi/3Nb2/303 - (х)РЬТЮз с содержанием РЬТЮ3 от 0.06 до 0.13 молярных долей максимум температурной зависимости пьезомодуля di\ смещается от температуры Фогеля-Фулчера в область максимума диэлектрической проницаемости уже при сравнительно небольшой (-0.5 кВ/см) напряженности приложенного постоянного электрического поля. Высота максимума d^T) растет с увеличением напряженности поля вплоть до значений, соответствующих перегибу на зависимости Тт{Е), после чего уменьшается, что, по-видимому, связано с наличием на фазовой Е, Т-диаграмме критической точки.

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на VII и IX Международных симпозиумах "Порядок, беспорядок и свойства оксидов" (ODPO) (г. Сочи 2004, 2006); Международной школе-семинаре «Размерные эффекты и нелинейность в ферроиках» (г. Львов, Украина, 2004); Международной научно - практической конференции «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» («Пьезотехника», г.Ростов-на-Дону - г.Азов 2005); Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (г. Москва, 2005); XVII Всеросийской конференции по физике сегнетоэлектриков (ВКС - XVII) (г. Пенза, 2005), XI Международной конференции по сегнетоэлектричеству, (Фос де Игуасу, Бразилия, 2005), XI Международном симпозиуме «Микро- и наномасштабные доменные структуры в сегнетоэлектриках» (г. Екатеринбург, 2005), III Международной конференции «Пьезоэлектричество для потребителей», г. Либерец, Чехия, 2007.

Публикации. Основные результаты диссертации полностью отражены в 15 печатных работах, из которых 6 работ опубликованы в реферируемых журналах «Physical Review В», «Journal of Applied Physics», «Ferroelectrics», «Известия РАН, серия физическая», «Физика твердого тела», остальные - в сборниках трудов и тезисов докладов всероссийских и международных конференций.

Личный вклад автора

Постановка задач, планирование работы выбор методов исследования и обсуждение полученных результатов проводились автором совместно с научными руководителями, д-ром физ.-мат. наук, проф. Туриком А.В. и д-ром физ.-мат. наук, проф., Раевским И.П.

Диссертантом лично выполнена большая часть измерений и проведена обработка всех полученных результатов, в результате чего установлены новые закономерности изменения электрофизических свойств изучаемых объектов под различными внешними воздействиями и выявлены особенности поведения релаксоров-сегнетоэлектриков в различных областях концентраций изучаемых твердых растворов; построены подробные фазовые Е, Г-диаграммы.

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

Кристаллы (l-x)PbMgi/3Nb2/303 -xPbTi03 (0 <лг < 0.4) выращены канд. физ.-мат.наук, ст. науч. .сотр. Емельяновым С.М. и канд. физ.-мат. наук., ст. науч. сотр. Загоруйко В.А. Рентгеноструктурные измерения проводились канд.физ.-мат.наук., ст. науч. сотр. Захарченко И.Н., дилатометрические исследования проведены автором при непосредственном участии канд. физ.-мат. наук., доц. Семенчева А.Ф. Измерения пьезоэлектрических свойств проведены автором при непосредственном участии канд. физ.-мат. наук., ст. науч. сотр. Савенко Ф.И. Теоретические модели разрабатывались проф. Просандеевым С.А. Диэлектрические измерения некоторых образцов, подготовленных автором, проведены в лаборатории физики конденсированного состояния Пикардийского университета (Амьен, Франция) Ж.-JI. Деллисом и на физическом факультете Университета штата

Иллинойс (США) Е.В. Коллой. Оптические исследования проведены в ФТИ РАН им. Иоффе, канд. физ.-мат. наук., ст. науч. сотр. Карамзиной А.С. Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы. Общий объем составляет 155 страниц, включая 66 рисунков, 1 таблицу. Список цитированной литературы содержит 186 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для монокристаллов (l-x)PbMgi/3Nb2/303 - (х)РЬТЮ3 с 0 <дг < 0.35, температура Тт максимума диэлектрической проницаемости не зависит от напряженности Е внешнего постоянного электрического поля или даже уменьшается при малых полях, но при больших полях она начинает увеличиваться с ростом Е.

2. Определена концентрационная зависимость порогового поля £п зависимости Тт(Е). Величина Еп у кристаллов с 0<х<0.3 приблизительно линейно уменьшается с ростом х. У кристаллов с х > 0.40 пороговое поле отсутствует. При полях ниже порогового кристаллы проявляют релаксорные свойства. Пороговый характер зависимости Тт(Е), по-видимому, обусловлен наличием в кристаллах случайных электрических полей.

3. Для монокристаллов (l-x)PbMgi/3Nb2/303 - (х)РЬТЮ3 , состав которых близок к морфотропной области, зависимость от Е температуры Т\ аномалии диэлектрической проницаемости, соответствующей переходу из ромбоэдрической (моноклинной) в тетрагональную фазу, также носит пороговый характер. При величине поля ниже пороговой (Еи) температура аномалии не изменяется. При большем значении поля температура аномалии понижается.

4. Величина порогового поля для Т\ приблизительно такая же, как для Тт. Это позволяет предполагать, что причина порогового характера зависимостей Тт(Е) и Т\(Е) одинакова.

5. Показано наличие на фазовой Е-Т диаграмме (001)- ориентированных монокристаллов PMN-xPT с х > 0.06 неизвестной ранее почти вертикальной границы в области температуры Фогеля-Фулчера. Эта граница может быть связана с появлением макроскопического состояния, которое возникает благодаря тому, что начинают замораживаться полярные нанообласти.

6. В сегнетоэлектриках - релаксорах зависимость обратной диэлектрической проницаемости от напряженности постоянного электрического поля очень часто является квазилинейной за счет наличия легко реориентируемых диполей или мелких доменов.

7. Впервые выполнены систематические измерения температурной зависимости продольного пьезомодуля d33 монокристаллов PMN-xPT с ориентацией (001) в широком в диапазоне концентраций РЬТЮ3 (0.06 < х < 0.4), включающем составы, прилегающие к МО как со стороны ромбоэдрической, так и со стороны тетрагональной областей фазовой х, Г диаграммы. Сравнение полученных результатов с литературными данными позволило уточнить максимально достижимые значения пьезомодуля, его концентрационную зависимость, а также диапазон температурной стабильности пьезосвойств для кристаллов PMN-xPT различного состава.

8. Большой разброс измеренных при комнатной температуре значений пьезомодуля d33 (001)- ориентированных монокристаллов PMN-xPT, состав которых близок к морфотропной области, может быть обусловлен различием их доменной структуры. Установлено отсутствие корреляции между значениями с/33 при комнатной температуре и при температуре максимума й?33(7), что, по-видимому, связано с перестройкой доменной структуры кристаллов в ходе нагревания от комнатной температуры до температуры максимума

9. Экспериментально установлена возможность управления величиной и температурой максимума температурной зависимости пьезомодуля кристаллов PMN-xPT путем приложения сравнительно слабого постоянного электрического поля. 132

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА

Al. Raevski, I. P. Bias field effect on the temperature anomalies of dielectric permittivity in PbMg1/3Nb2/303- PbTi03 single crystals / I.P. Raevski S.A. Prosandeev, A.S. Emelyanov, S.I. Raevskaya, E.V. Colla, D. Viehland, W. Kleemann, S. В Vakhrushev., J-L. Dellis, M. El Marssi, L. Jastrabik // Phys. Rev. -2005. -V. B72. № 18. -P. 184104-1 - 184104-8.

A2. Раевский, И.П. Диэлектрические и дилатометрические исследования монокристаллов 0.65РЬМ^1/3№>2/зОз-0.35РЬТЮз, принадлежащих к морфотропной области / И.П. Раевский, А.Ф. Семенчев, А.С. Емельянов, С.И. Раевская, М.А. Малицкая, И.Н. Захарченко, Ж-Л. Деллис, М. Эль Марсси // Изв. РАН. Сер.Физическая.-2005, -Т.69, № 7, -С. 1034-1036.

A3. Prosandeev, S. A. Nontrivial dependence of dielectric stiffness on bias field in relaxors and dipole glasses / S.A. Prosandeev, I.P. Raevski, A.S. Emelyanov, E.V. Colla, J-L. Dellis, M. El Marssi, S.E. Kapphan, L. Jastrabik //J.Appl.Phys. -2005. -V.98, № 1. -P.014103-1 - 014103-6.

A4. Raevski, I.P. Linear vs nonlinear field dependence of dielectric stiffness in relaxors / LP. Raevski, S.A. Prosandeev, A.S. Emelyanov, E.V. Colla, J-L. Dellis, M. El Marssi, S.P. Kapphan, L. Jastrabik // Ferroelectrics .-2005.-V.317, №1-4. -P.53- 55.

A5. Raevski I. P., Emelyanov A. S., Savenko F.I., Raevskaya S.I., Prosandeev S. A., Colla E. V., Viehland D., Kleemann W., Vakhrushev S. В., Dellis J-L., El Marssi M., Jastrabik L. E-T phase diagrams for PMN-PT single crystals // Feroelectrics.-2006.- V.339, №1-4.- P.137-146.

A6. Камзина, Л.С. Развитие сегнетоэлектрической фазы в (001) ориентированных монокристаллах (100-х) PbMgi/3Nb2/303-xPbTi03 / Л.С. Камзина, Е.В. Снеткова, И.П.Раевский, А.С.Емельянов, Дж. Ксю, Вейдонгхайенг. // Физика твердого тела. 2007.- Т.49, №4.- С.725-730.

А7. Raevski I.P., Semenchev A.F., Emelyanov A.S., Sahkar E.V.,Raevskaya S.I., Malitskaya M.A., Dellis J-L., El Marssi M., Lisitsina S.O., Tarasenko P.F. Dielectric and dilatometric studies of [001] - oriented 0.65PbMgi/3Nb2/303

0.35РЬТЮз flux-grown single crystals from the morphotropic boundary range // iL

Proc. 7 Internat. Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-2004). Sochi, Russia, 2004. P. 177-180.

A8. Raevski, I.P. Linear vs nonlinear field dependence of dielectric stiffness in PMN-PT and SHG intensity in KTa03:Li crystals / I.P Raevski, S.A. Prosandeev, A.S. Emelyanov, E.V. Colla, J-L. Dellis, M. El Marssi, S.P. Kapphan, L. Jastrabik // Abstr. NATO Advanced Research Workshop "Dimensionality effects and non-linearity in ferroics", Lviv, Ukraine, -2004. -P.89.

A9. Емельянов, A.C. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства монокристаллов (l-x)PbMgi/3Nb2/303-xPbTi03 (0.1<х< 0.4). / А.С.Емельянов, С.И. Раевская, Ф.И. Савенко, И.П. Раевский, М.А. Малицкая, И.Н. Захарченко // «Пьезотехника - 2005». Сб. трудов Междун. Научно-практич. конф. «Фундамент, проблемы функционального материаловедения, пьезоэл. приборостроения и нанотехнологий». Ростов н/Д., Азов, -2005. -С.75-78.

А10. Емельянов, А.С. Температурная зависимость продольного пьезомодуля монокристаллов (l-x)PbMgi/3Nb2/303- хРЬТЮз (0.2 < х < 0.4) /

A.С. Емельянов, С.И. Раевская, Ф.И. Савенко, И.П. Раевский // Материалы Междун. Научно-технич.школы-конф. " Тонкие пленки и наноструктуры ". М. МИРЭА. 2005. -4.2. -С.156-159.

All. Раевский, И.П. Исследование композиционного упорядочения катионов в тройных 1:1 и 1:2 перовскитах

А В'пВ"тОз / И.П. Раевский, С.А. Просандеев, А.С. Емельянов, С.А. Куропаткина, С.П. Кубрин, Е.С. Гагарина, С.И. Раевская, И.Н. Захарченко, М.А. Малицкая, В.В. Еремкин,

B.Г. Смотраков, Е.В. Сахкар, Д.А. Сарычев // Тез. докл. XVII Всерос. конф. по физике сегнетоэлектриков (ВКС - XVII). Пенза, 2005. -С.208.

А12. Raevski, I.P. Growth and characterization of perovskite crystals with relaxor-like properties / I.P. Raevski, V.G. Smotrakov, V.V. Eremkin, th

S.I. Raevskaya, A.S. Emelyanov, I.N. Zakharchenko // Abstr. 11 Intern. Sympos.

Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (ISDS'05) Ekaterinburg, 2005. -P.96.

A13. Emelyanov, A.S. Dielectric and elastic compliance studies of E-T phase diagrams for (l-x)PbMgi/3Nb2/303- xPbTi03 (x=0.06, 0.13) single crystals / A.S. Emelyanov, E.V. Colla, F.I. Savenko, S.A. Prosandeev, I.P. Raevski, A.V. Turik, Chen Haydn. // Proc. 9th Internat. Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-9). Rostov-on-Don-Loo, Russia, 2006. V.II. -P.229-232.

A14. Raevskaya, S.I. Dielectric permittivity maximum temperature versus electric bias field dependence for NaTao.6Nbo.4O3 and PbSco.5Nbo.5O3 single crystals / S.I. Raevskaya, A.S. Emelyanov, S.A. Prosandeev, I.P. Raevski,

E.V. Sahkar, V.G. Smotrakov, V.V. Eremkin, E.I. Sitalo, M.A. Malitskaya // Proc. th

9 Internat. Meeting "Order, disorder and properties of oxides" (ODPO-9). Rostov-on-Don-Loo, Russia, 2006. V.II.-P.207-210.

A15. Sitalo, E.I. Temperature and compositional dependence of piezoelectric properties for (OOl)-oriented (l-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)03 - xPbTi03 single crystals with 0.1 < x < 0.4 / E.I. Sitalo, A.S. Emelyanov, S.I. Raevskaya, F.I. Savenko, V.Yu. Topolov, A.V. Turik, A.L. Kholkin, I.P. Raevski. // Abstr. Internat. Conf. "Piezoelectricity for end users III" Liberec, Czech Republic, 2007. P.88.

1. Смоленский, Г.А. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики / В.А. Боков, В.А. Исупов, Н.Н. Крайник, Р.Е. Пасынков, М.С. Шур// Изд-во «Наука», Ленинград. Отд., Л. -1971.

2. Смоленский, Г.А. Физика сегнетоэлектрических явлений/ Г.А. Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов Н.Н. Крайник, Р.Е. Пасынков,

3. A.И. Соколов, Н.К. Юшин.// Изд-во «Наука», Ленинград. -1985. -396с.

4. Лайнс, М. Сегнетоэлектрические и родственные им материалы./ М. Лайнс, А. Гласс //М: "Мир". -1981. -316с.

5. Завадский, Э.А. Метастабильные состояния в сегнетоэлектриках. / Э.А. Завадский, В.М. Ищук//Киев: Наукова думка. -1987.-256с.

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

7. Исупов, В.А. Физические явления в сегнетоэлектрических сложных перовскитах./В.А. Исупов// Изв. АН СССР. Сер. физ. -1983. -Т.47, -№3. -С.559-585.

8. Исупов, В.А. Природа физических явлений в релаксорах/

9. B.А. Исупов.//Физика твердого тела.-2003.- Т.45, №6.-С. 1056-1060.

10. Кузьминов, Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. / Ю.С. Кузьминов// М.: Наука. -1982.1. C.100 -175.

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

12. Яффе, Б. Пьезоэлектрическая керамика./ Г. Яффе, У. Кук // М: "Мир".-1974.-288с.

13. Samara, G.A. The relaxational properties of compositionally disordered AB03 perovskites / G.A. Samara //J. Phys.: Condens. Matter.-2003.- V.l5, P.R367-R411.

14. Гриднев, С.А. "Введение в физику полярных диэлектриков". Учеб. Пособие / С.А. Гриднев, JI.H. Короткое. Воронеж, гос. техн. ун-т. -2003.

15. Cross, L.E. Relaxor ferroelectrics: / L.E. Cross // Ferroelectrics. -1987. -V.76, -P.241-267.

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

17. Z.-G. Ye, Relaxor ferroelectric complex perovskites: structure, properties and phase transitions. Key Eng. Mater. -1998. -V.155 -156, -P.81-122.

18. Park S.-E. Ultrahigh strain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric single crystals/ S.-E. Park, T.R. Shrout // J. Appl. Phys. -1997.-V.82, №4. -P. 1804-1811.

19. Park, S.-E. High Performance Single Crystal Piezoelectrics: Applications and Issues / S.-E. Park, W. Hackenberger // Current Opinion in Solid State and Materials Science. -2002. -V.6, №1, -P.l 1-18.

20. Zhao, X. Effect of a bias field on the dielectric properties of 0.69Pb(Mgi/3Nb2/3)03-0.31PbTi03 single crystals with different orientations. / X. Zhao, J. Wang, H.I. Chan, C.I. Choy, H. Luo // J. Phys: Condens. Matter. -2003. -V.15, -P. 6899-6908.

21. Zhao, X. Triple-like hysteresis loop and microdomain-macrodomain transformation in the relaxor-based 0.76Pb(Mg./3Nb2/3)03 -0.24PbTi03 single crystal./ J. Wang, Z. Peng, H.I.W. Chan, C.I. Choy Luo H.// Mat Res Bull. -2004. -V39, -P.223-230.

22. Guo, Yin. The phase transition sequence and the location of the morphotropic phase boundary region in (l~x) Pb Mgi/3Nb2/3)03.-.xPbTi03 single crystal / Y. Guo, H. Luo, D. Ling, H. Xu, T. He, Z. // J. Phys.: Condens. Matter. -2003. -№15, L77-L82.

23. McLaughlin, E. A. Relaxor ferroelectric PMN-32%PT crystals under stress, electric field and temperature loading: II-33-mode measurements./ E. A. McLaughlin, T. Liu, C. S. Lynch// Acta Materialia/ -2005. -V.53, №14,-Р.4001-4008.

24. Feng, D. Composition and orientation dependence of dielectric and piezoelectric properties in poled Pb„Mgi/3Nb2/303-PbTi03 crystals. / D. Feng, J. F. Liu, A. Amin// J. Appl. Phys. -2006. -V.l00, №2. -024104.

25. Topolov, V. Yu. The remarkable orientation and concentration dependences of the electromechanical properties of 0.67Pb(Mgi/3Nb2/3)03-О.ЗЗРЬТЮз single crystals. / V. Yu. Topolov //J. Phys.: Condens. Matter. -2004.-V.16,-P.2115-2128.

26. Zhang, S. Field-induced piezoelectric response in Pb(Mgl/3Nb2/3)03-РЬТЮЗ single crystals/ S. Zhang, J. Luo, R. Xia, P.W. Rehrig, C.A. Randall, T.R. Shrout//Solid State Commun. -2006. -V. 137, №1-2.1. P. 16-20. .>.'■:,.:.: .

27. Glinchuk, M.D. Random field theory based model for ferroelectric relaxors / M.D. Glinchuk, R.A. Farhi // J. Phys.: Condens. Matter.-1996.- V.8.-P.6985-6996.

28. Pirc, R. Spherical random-bond-random-field model of relaxor ferroelectrics / R. Pirc, R. Blinc //Phys. Rev. B. -1999.-V.60, №19.-P. 13470-13478.

29. Vugmeister, B.E. Dynamics of interacting clusters and dielectric response in relaxor ferroelectrics./ B.E. Vugmeister, H. Rabitz// Phys, Rev. В -1998. -V.57, -P.7581-7585.

30. Vugmeister, В. E. Kinetics of electric-field-induced ferroelectric phase transitions in relaxor ferroelectrics./ B.E. Vugmeister, H. RabitzII Phys. Rev. -2001. -V.65 B, -024111-1- 024111-4.

31. Emelyanov, S.M. Dilute ferroelectric in random electric field: phase transitions in Pb(Mgi/3Nb2/3)i.xTix03 crystals. / S.M. Emelyanov, F.I.Savenko, Yu.A.Trusov, V.I.Torgashev, P.N.Timonin. // Phase Trans. -1993. -V.45, -P.251-270.

32. Colla, E.V. Dielectric properties of (l-x)PMN-xPT single crystals for various electrical and thermal histories / E.V. Colla, N.K. Yushin, D.

33. Viehland // Journal of Applied Physics. -1998. -V.83. -№6. -P. 3298 -3304.

34. Бикяшев, Э.А. Синтез, фазовые состояния и электрострикция керамики на основе магнониобата свинца/ Э.А. Бикяшев//Диссерт. кан. хим. наук. Ростов- на-Дону, РГУ. -1999.

35. Schmidt G.,Field-induced phase transition in lead magnesium niobate /G.Schmidt, H.ArndtJ.v.Cieminski, T.Petzsche,H.-J. Voigt, N.N.Krainik // Kristall und Technik. -1980. V.15, N 12. P.1415-1421.

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

37. Han, J. Electric field effect on the phase transitions in 001.-oriented (1—jc)Pb Mgi/3Nb2/3)03-xPbTi03 single crystals with compositions near the morphotropic phase boundary/J. Han, W. Cao // Phys. Rev. -2003. -V. В 68. -№ 13, -P. -134102-1-134102-6.

38. Kutnjak, Z. The giant electromechanical response in ferroelectric relaxors as a critical phenomenon . / Z. Kutnjak, J. Petzelt, R. Blinc // Nature (London) .-2006, -V.441, -P.956-959.

39. Вакс, В.Г. Введение в микроскопическую теорию сегнетоэлектриков / В.Г. Вакс// М.:Наука, 1973. -328с.

40. Струков, Б.А. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах / Б.А. Струков, А.П. Леванюк// М.: Наука. -1995.-301 с.

41. Смоленский, Г.А. Фазовые переходы в некоторых твердых растворах, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами./Г.А. Смоленский, В. А. Исупов//ДАН СССР.-1954.-Т.9, -№ 1.-С.653-654.

42. Смоленский, Г.А. Сегнетоэлектрические свойства твердых растворов станната-титаната бария./ Г.А. Смоленский, В.А. Исупов// ЖТФ, -1954. -Т. 24, -№ 8. -С.1375-1386.

43. Смоленский, Г.А. Сегнетоэлектрические свойства твердых растворов цирконата бария в титанате бария./ Г.А. Смоленский, Н.П. Тарутин, Н.П. Трудцин// ЖТФ, -1954. -Т. 24, -вып. 9, -С.1584-1593.

44. Смоленский, Г.А., Сегнетоэлектрики с размытым фазовым переходом./ Г.А. Смоленский, В.А. Исупов, А.И. Аграновская, С.Н. Попов// Физ. тв. тела,-1960. -Т. 2, -вып.11, -С.2906-2918.

45. Ye Z.-G., "Optical, dielectric and polarization studies of the electric field -induced phase transition in Pb(Mgi/3 №>2/з)Оз PMN."/ Ye. Zuo-Guang, H. Schmid //Ferroelectrics.-1993,-V.145, -P.83-108.

46. Calvarin G., X-ray study of the electric field-induced phase transition in single crystal Pb(Mgl/3Nb2/3)03 / G. Calvarin, E. Husson, Z.- G. Ye //Ferroelectrics.- 1995,-V.165, -P.349-358.

47. Исупов, В.А. Явления при постепенном размытии фазового перехода./ В.А. Исупов//Физ.тв.тела,-1992,-Т.34,-№ 7, -С.2025-2030.

48. Боков, А.А. Закономерности влияния беспорядка в кристаллической структуре на сегнетоэлектрические фазовые переходы / А.А. Боков // Журнал экспериментальной и теоретической физики.- 1997.-Т. 111 ,№ 5,-С. 1817-1832.

49. Viehland, D. Deviation from Curie-Weiss behavior in relaxor ferroelectrics./ D. Viehland, S.J. Jang, L.E. Cross, M. Wuttig// Phys. Rev. B.,-1992,-V.46, -№13, -P.8003-8006.

50. Бурханов, А.И. Долговременные релаксационные процессы в сегнетоэлектрических твердых растворах типа ЦТСЛ и (l-x)PMN-xPSN. /А.И. Бурханов // Диссертация., кан. физ.-мат.н., Воронеж,-1989,-125с.

51. Ищук, В.М.Аномальное размытие фазовых переходов в ЦТСЛ/ В.М. Ищук, А.А. Галкин, Э.А. Завадский и др. // Физ. тв. тела, -1984.-Т.24, -№12. -С.3684-3688.

52. Dong, X. L. Dielectric and resonance frequency investigations of phase transitions in Nb-doped PZT95/5 and 75/25 ceramics/X.L. Dong, S. Kojima // J. Phys.: Condens. Matter J. Phys. F., -1997,-9, -№ 11, -C. L171-L177

53. Bovtoun, V. P. Dielectric relaxation and phase transitions complex ferroelectric ceramic solid solutions. / V. P. Bovtoun, M. A. Leshchenko, Y.M. Poplavko, Yu.I. Yakimenko// Electroceramics V. Europ. Cer. Soc. Portugal, -1996. -Book 1.-P.621-624.

54. Кириллов, B.B. Исследование диэлектрической поляризации PbMg1/3Nb2/303 в диапазоне частот 10~2-И05 Гц./ В.В. Кириллов, В.А. Исупов // Изв. АН СССР. Сер. физ., -1969. -Т.ЗЗ, -№ 2, -С.313-315.

55. Исупов, В.А. Поляризационно-деформационные состояния сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом./В.А. Исупов// Физ. тв. тела, -1996. -Т.38, -№ 5,-С.1326-1330.

56. Исупов, В.А. "К вопросу о причинах размытия фазового перехода и релаксационного характера диэлектрической поляризации внекоторых сегнетоэлектриках"./В.А. Исупов// Физ. тв. тела,-1963.-Т.5, -№1.-С Л 87-193.

57. Кириллов, В.В. "Релаксационная поляризация сегнетоэлектрика PbMgi/3Nb2/303 с размытым фазовым переходом"/ В.В.Кириллов,

58. B.А.Исупов // Изв. АН СССР сер. физ., -1971.-Т.35, -№12.-С.2602-2606.

59. Колла, Е.В. Свойства индуцированной полем сегнетоэлектрической фазы в монокристалле магнониобата свинца./Е.В. Колла,

60. C.Б. Вахрушев, Е.Ю. Королева, Н.М. Окунева// Физ. тв. тела,-1996, -Т.38, -№7, -С. 2183-2194.

61. Colla, E.V. Low frequency dielectric response of PbMgi^M^Cy E.V. Colla, N.M. Okuneva, E.Yu.; Koroleva, S.B. Vakhrushev// J. Phys. Condens. Matter,-1992, -V.4, -P.3671-3677.

62. Vakhrushev, S.B./ S.B. Vakhrushev, B.E. Kvyatkovsky, A.A. Nabereznov, N.M. Okuneva, B.P. Toperverg//Phisica. В -1989. -V.156/157, -P.90- 92.

63. Westphal, V. Diffuse phase transition and random-field-induced domain states of the "relaxor" ferroelectric PbMgi/3Nb2/303 /V. Westphal, W. Kleeman, M.D. Glinchuk // Phys. Rev. Lett.,-1992,-v.68, -№6, -P.847-850.

64. Гинзбург, C.JI. Необратимые явления в спиновых стеклах./С.Л. Гинзбург// М. -1989.-152с.

65. Colla, E.V. Long-time relaxation of the dielectric response in lead magnoniobate./ E.V. Colla, E.Yu. Koroleva, N.M. Okuneva, S.B. Vakhrushev//Phys. Rev. Lett., -1995,-v.4, -n. 9, -P.1681-1684.

66. Фельц, А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела: Пер. с нем./ А. Фельц// М.: Мир. -1986.-556с.

67. Inada, М. Analysis of the formation process of the piezoelectric PCM ceramics./M. Inada//Jap. Nat. Tech. Rep., -1977.-V.23.-№1.-P.95-102.

68. Jang, S.J. Electrostrictive behavior of lead niobate based ceramic dielectrics./ S.J. Jang, K.Uchino, S.Nomura, L.E.Cross.// Ferroelectrics -1980.-V.27, №l/4.-P.31-34.

69. Swartz, S.L. Fabrication of perovskite lead magnesium niobate / S.L. Swartz, T.R. Shrout.// Mat. Res. Bull. -1982.-V.17.-№10, -P.1245-1250.

70. Kania, A. Flux growth and characterization of (l-x)PbMgl/3Nb2/303 -хРЬТЮЗ single crystals/ A. Kania, A.Slodczyk, Z. Ujma//J. Cryst. Growth. -289, -№l,-2006,-P.134-139.

71. Dong, M. High-temperature solution growth and characterization of the piezo-/ferroelectric (l-x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03 xPbTi03 PMNT. single crystals/M. Dong// J. Ciyst. Growth. -2000. -V. 209, №1, -P.81-90.

72. Yin, Z.-W. Growth, characterization and properties of relaxor ferroelectric PMN-PT single crystals/ Z.-W. Yin, H.-S. P.Luo, G.-S.Xu Wang, // Ferroelectrics. -1999. -V.229, N1, P.207 216

73. Ландау, Л.Д. Электродинамика сплошных сред/ Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц /Мл Наука, -1982, -620с.

74. Смирнова, Е.П. Электрострикция в твердых растворах магнониобата-скандониобата свинца/ Е.П. Смирнова, Н.Н. Парфенова, Н.В. Зайцева// ФТТ, -1983. 25. - 6. -С. 1830-1833.

75. Cross, L.E. Large electrostrictive effects in relaxor ferroelectrics/ L.E. Cross, S.J. Jang, R.E. Newnham, R.E. Nomura, K. Uchino// Ferroelectrics, -1980. -V. 23.-P. 187-192.

76. Lemanov, V.V. Giant electrostriction of ferroelectric with diffuse phase transition.- Physics and applicatons/ V.V. Lemanov, N.K. Yushin, E.P. Smirnova et al. // Ferroelectrics, -1992. -V. 134, -P. 139-144.

77. Смоленский, Г. А. Электрострикторная сегнетокерамика и её применения/ Г.А. Смоленский, В.А. Исупов, Н.К. Юшин// Изв. АН СССР. сер. Физ., -1987. -Т. 51, -№ 10, С. 1742-1747

78. Смажевская, Е.Г. Пьезоэлектрическая керамика./ Е.Г. Смажевская, Н.Б. Фельдман//М.: Советское радио,-1971.-.200с.

79. Глозман, И.А. Пьезокерамика./И.А. Глозман// М. Энергия, -1972. -288с.

80. Смирнова, Е.П. Деформация сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом в электрическом поле./ Е.П. Смирнова, В.А. Исупов, Г.А. Смоленский// Письма в ЖТФ, -1983. -Т.9, -№9, -С.79-81.

81. Юшин, Н.К Сегнетоэлектрические твердые растворы магнониобата-скандониобата свинца. Акустические, диэлектрические и электрострикционные свойства./ Н.К. Юшин, А.В. Смирнова, Е.А. Тараканов, Р. Соммер//ФТТ, -1994. -Т.36№5, -С.1321-1330.

82. Юшин, Н.К. О наведенном пьезоэффекте в электрострикционной сегнетокерамике/ Е.П. Смирнова, В.А. Исупов// Письма в ЖТФ, -1987, Т.13, -№8, -С.471-476.

83. Струков, Б.А. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах./ Б.А. Струков, А.П. Леванюк// М. Наука. Физматлит, -1995.-304 с.

84. Jang, S.J. "Dielectric and electrostrictive properties of ferroelectric relaxors in system РЬ^ш^^Оз^ЬТЮзЯа^ПшМ^Оз"./ S.J. Jang, L.E.Cross, K.Uchino, S.Nomura// J. Amer. Ceram. Soc., -1981. -V.64.-№4, -P.209-212.

85. Uchino, K. "Interrelation of electrostriction with phase transition diffuseness"./K. Uchino, J.Kuwata, S.Nomura, L.E.Cross, R.E.Newnham // Jap. J. Appl. Phys., -1981. -V.20,-N 4, -P.171-174.

86. Amin, A. "Ordering in Pb(Mgi/3Nb2/3)03 Pb(Mgi/2W1/2)03 solid solusions"./A. Amin, R.E.Newnham, L.E.Cross, S.Nomura, D.E.Cox// J. Sol. State Chem, -1980. -V.35, -№2, -P.267-271.

87. Nomura, S. "Electrostriction in the solid solusion system Pb(Mgi/3Nb2/3)03 Pb(Mg1/2Wl/2)03"./ S. Nomura, J.Kuwata, K.Uchino, S.J.Jang, L.E.Cross, R.E.Newnham // Phys. St. Sol. (a). -1980. -V57, -№2, -P.317-321.

88. Лучанинов, А.Г. Электрострикция в сегнетокерамике и монокристалле ЦТСЛ/ А.Г. Лучанинов, А.А. Шевченко, Л.А. Шувалов, В.А. Малышев// Изв. АН СССР. Сер. физ., -1990. -Т. 54, -№4,-С. 809-811.

89. Noheda, В. Structure and High-Piezoelectricity in Lead Oxide Solid Solutions /В. Noheda // Current Opinion in Solid State and Materials Science -2002.-V.6,-N l,-P.27-34.

90. Панич, A.E. Физика и технология сегнетокерамики/ А.Е. Панич, М.Ф. Куприянов// Изд. РГУ, Ростов-на-Дону. -1989. -178с.

91. Noheda, В. Phase Diagram of the Ferroelectric-Relaxor (l-x)PbMg1/3Nb2/303-xPbTi03 /В. Noheda, D. E. Cox, G. Shirane, Z.-G. Ye, J. Gao// Phys. Rev. В -2002 V.66,-N 5,- 054104/1-10.

92. Ye, Z.-G. Monoclinic Phase in Relaxor-based Piezoelectric-ferroelectric Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03/ B. Noheda, M. Dong, D. Cox, G. Shirane// System,Physical Review. -2001. В -64 18. 184114/1-5.

93. Singh, A. K. Structure and the Location of the Morphotropic Phase Boundary in (l-x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03.-xPbTi03 / A. K. Singh, D. Panday// J. Phys.:Condens. Matter. -2001. -V. 13,-N 48,-P. L931-L936.

94. Kiat, J.-M. Monoclinic Structure of Unpoled Morphotropic High Piezoelectric PMN-PT and PZN-PT Compounds/J. Kiat, Y. Uesu, B. Dkhil, M. Matsuda, C. Malibert, G. Calvarin// Phys. Rev. B. -2002. V.65,-N 6, -064106/1-4.

95. Singh, A.K. Powder neutron diffraction study of phase transitions in and phase diagram of (l-x)Pb(Mg1/3Nb1/3)03-xPbTi03/ A. K. Singh, D. Pandey, O. Zaharko // Phys. Rev. В -2006. -V.74. P.-024101-1 024101-18.

96. Noheda, В. Polarization Rotation via a Monoclinic Phase in the Piezoelectric 92%Pb(Zni/3Nb2/3)03-8%PbTi03/B.Noheda, D. E. Cox, G. Shirane,, S.-E. Park, L.E. Cross, Z. Zhong //Phys. Rev. Lett. -2001. V.86, №17.- P. 3891-3894.

97. Тополов, В.Ю. Новая моноклинная фаза и упругие эффекты в твердых растворах PbZri-Д^Оз / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // Физ. тв. тела, -2001. -Т.43. -Вып. 8. -С. 1525 1527.

98. Topolov, V. Yu. "Intermediate Monoclinic Phase and Elastic Matching in Perovskite-Type Solid Solutions"/ V. Yu. Topolov// Phys. Rev. В -2002. -V.65, № 9.- P.094207-1-094207-6.

99. Тополов, В.Ю. Промежуточная моноклинная фаза и электромеханические взаимодействия в кристаллах (l-x)Pb(ZnI/3Nb2/3)03-xPbTi03 / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // Физ. тв. тела, -2002. -Т.44. -№ 7. -С.1295 1301.

100. Sergienko, I.A. "Phenomenological Theory ofPhase Transitions in Highly Piezoelectric Perovskites"/ I.A. Sergienko, Yu. M. Gufan, S. Urazhdin// Phys. Rev. В -2002. V. 65, № 12,- 144104.

101. H. Fu "Polarization Rotation Mechanism for Ultrahigh Electromechanical Response in Single-Crystal Piezoelectrics"/ H. Fu, R.E. Cohen//Nature (London). -2000. V. 403.- P.281-283.

102. Rajan, K.K. Dielectric and piezoelectric properties of 001. and [011]-poled relaxor ferroelectric PZN-PT and PMN-PT single crystals / K.K Rajan, M. Shanthi, W.S. Chang, J. Jin and L.C. Lim//Sensors and Actuators A. -2007. -V. 133, № 1. -P.l 10-116

103. Wan, Q. Electromechanical properties of 0 0 1., [0 1 1] and [1 1 1] oriented Pb(Mg1/3Nb2/3)03-0.32PbTi03 crystals under uniaxial stress /Q. Wan, C. Chen, Y.P. Shen//Mat. Res. Bui. -2006. -V. 41, № 4, -P.778-783.

104. Zhao, X. Dielectric and piezoelectric performance of PMN-PT single crystals with compositions around the MPB: influence of composition, poling field and crystal orientation./X. Zhao, B. Fang, H. Cao, Y. Guo,

105. Н. Luo.ll Mater. Sci. Eng. В. -2002. -V.96, N 3. -P.254-262.

106. Zhang, R. Elastic, Dielectric and Piezoelectric Coefficients of Domain-Engineered 0.70Pb(Mgi/3Nb2/3)03-0.30PbTi03 Single Crystal /R. Zhang, W. Jiang, B. Jiang, W. Cao//AIP Conf.Proc. -2002. -V.626, N1.- P. 118-197.

107. Zhang, R. Elastic, piezoelectric, and dielectric properties of multi-domain 0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)03-0.33PbTi03 Single Crystals/R. Zhang, B. Jiang, W. Cao / J. Appl. Phys. -2001. -V90. -P.3471-3475.

108. Cao, H. Elastic, piezoelectric, and dielectric properties of 0.58 Pb(Mg1/3Nb2/3)03-0.42PbTi03 single crystal/H. Cao, V. H. Schmidt, R. Zhang, W. Cao, H. Luo// J. Appl. Phys. -2004.-V96, N l.-P. 549-554.

109. Amin, A. Intermediate states in PbBI,/3BII2/3)03-PbTi03 ferroelectric single crystals /А. Amin, L.E. Cross // British Ceram. Trans., -2004. -V.103, -№2, -P. 89-93.

110. Bokov, A. A. Giant Electrostriction and Stretched Exponential Electromechanical Relaxation in 0.65PbMgi/3Nb2/303- 0.35РЬТЮз Crystals./ A.A. Bokov, Z.-G. Ye//J. Appl. Phys. -2002. -V91, N 10,-P.6656-6661.

111. Ye, Z.-G. Morphotropic Domain Structure and Phase Transitions in Relaxor-based Pieso-/Ferroelectric (1 -x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03 -хРЬТЮ3 Single Crystals / Z.-G. Ye, M. Dong// J. Appl. Phys. -2000. -V.87, N 5,-P.2312-2319.

112. Viehland, D. Effect of Uniaxial Stress on the Electromechanical Properties of 0.7Pb(Mgi/3Nb2/3)03 -О.ЗРЬТЮз Crystals and Ceramics /D. Viehland, J. Powers III Appl. Phys. -2001. -V.89, N 3,- P.1820-1825.

113. Yamashita, Y. Present and Future of Piezoelectric Single Crystals and the Importance of B-Site Cations for High Piezoelectric Response YY.

114. Yamashita, Y. Hosono, K. Harada, N. Yasuda// IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. -2002. -V.49, N 2,-P.184-191.

115. Смоленский, Г.А. 'Диэлектрическая поляризация и потери некоторых соединений сложного состава / Г.А. Смоленский, А.И.Аграновская// Журн. технич. Физики, -1958. -Т.28, -№1, -С.1491-1493.

116. Смоленский, Г.А. О механизме поляризации в твердых растворах Pb3NiNb209—Pb3MgNb209 / Г.А. Смоленский, А.И.Аграновская, С.Н.Попов // Физ. тв. тела, -1959. -Т.1, -№1, -С.167-168.

117. Смоленский, Г.А., Сегнетоэлектрики с размытым фазовым переходом./ В.А. Исупов, А.И. Аграновская, С.Н. Попов// Физ. тв. тела,-1960.-Т. 2, -№ 11, -С.2906-2918.

118. Боков, В.А. Электрические и оптические свойства монокристаллов сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом / В.А. Боков, И.Е. Мыльникова// Физ. тв. тела, -1961. -Т.З, №3 -С.841-855.

119. Поплавко, Ю.М. Микроволновая диэлектрическая дисперсия в магнониобате свинца / В.П. Бовтун, Н.Н.Крайник, Г.А. Смоленский / Физ. тв. тела, -1985. -Т. 27. -№10. -С. 3161-3163.

120. Исупов, В.А. К вопросу о причинах образования области Кюри в некоторых сегнетоэлектрических твердых растворах / В.А. Исупов // ЖТФ, -1956. -Т.26, -№9, -С.1912-1916.

121. Stenger, C.G.F. Order-disorder reactions in the ferroelectric perovskites Pb(Sc|/2Nbi/2)03 and Pb(Sc1/2Ta,/2)03 / C.G.F. Stenger, A.J. Burggraaf // Phis. Stat. Sol. (a). V. 61, -№2.-P.653-664.

122. Setter, N. The role of B-site cation disorder In diffuse phase transition behavior of perovskite ferroelectrics/ N.Setter, L.E. Cross // J. Appl. Phys.-1980.-V.51.-P.4356-4360.

123. Боков, А.А. Влияние упорядочения ионов в узлах кристаллической решетки на свойства тройных оксидов типа РЬ2В'В"Об / А.А. Боков, И.П. Раевский, В.Г. Смотраков // Физ. тв. тела, -1983.-Т.25, -№7.-С.2025-2027.

124. Bokov, А.А. Compositional ordering in ferroelectrics with diffuse phase transition/ A.A. Bokov, I.P. Rayevsky // Ferroelectrics.-1989. -V.90.-P.125-133.

125. Bokov, A.A. Recent advances in compositionally orderable ferroelectrics /А.А. Bokov, I.P. Rayevsky // Ferroelectrics.- 1993 .V. 144, № 1-2.-P.147-156.

126. Боков, А.А. Влияние условий кристаллизации на степень композиционного упорядочения кристаллической структуры тройных оксидов семейства перовскита/ И.П. Раевский, В.Г. Смотраков, С.М. Зайцев // Кристаллография.-1987.-Т.32, №5.-С.1301-1302.

127. Bokov, А.А. Recent advances in diffuse ferroelectric phase transitions/ A.A. Bokov//Ferroelectrics, -1992. -V.131, -P.49-55.

128. Леванюк, А.П. Сегнетоэлектрический фазовый переход в реальных кристаллах/ А.П. Леванюк, А.С. Сигов, А.А. Собянин //Сегнетоэлектрики. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, -1983. -С.54-64.

129. Захарченко, И.Н. О причинах размытия фазовых переходов в сегнетоэлектриках/ И.Н. Захарченко, Ю.С. Дудек, М.Г. Радченко, П.В.

130. Дудкевич, Е.С. Цихоцкий, Я.С. Никитин, В.П. Дудкевич // Деп. в ВИНИТИ,-1988.-№62956-В88.-71с.

131. Бирюков, С.В. Феноменологическая модель размытия сегнетоэлектрического фазового перехода в сегнетоэлектриках типа ВаТЮ3/ С.В. Бирюков, М.Г. Радченко, Ю.С. Дудек, В.М. Мухортов,

132. A.M. Марголин, Ю.М. Головко, И.Н. Захарченко, В.П. Дудкевич, Е.Г. Фесенко//Деп. ВИНИТИ.-1983.-№3576 -В.- 75 с.

133. Гриднев, С.А. Диэлектрическая релаксация в смешанном кристалле ADP-KDP в окрестности перехода в стеклоподобную фазу / С.А. Гриднев, JI.H. Короткое, J1.A. Шувалов, P.M. Федосюк // Изв. АН СССР. Сер. физ. -1991. -Т. 55. -№ 3. -С. 619-621.

134. Gridnev, S.A. Proton glass state in KDP-ADP mixed crystals/ S.A. Gridnev, L.N. Korotkov, L.A. Shuvalov // Ferroelectrics. -1995. -V. 167. -P.99-108.

135. Viehland, D. Glassy polarization behavior of relaxor ferroelectrics./D. Viehland, Li J.F, S.J. Jang, L.E. Cross// Phys. Rev. B, -1991, -V.46, -№13, -P.8013-8017.

136. Glinchuk, M.D. Random field, dynamic properties and phase diagram peculiarities of relaxor ferroelectrics / M.D. Glinchuk, V.A. Stephanovich// J. Korean Phys. Soc., -1998. -V. 32. -P. 1100-1103.

137. Tagantsev, A. K. Vogel-Fulcher Relationship for the Dielectric Permittivity of Relaxor Ferroelectrics. / A. K. Tagantsev// Phys. Rev. Lett. -1994, -V.72, -№7, -P. 1100-1103.

138. Tagantsev, A.K. Mechanism of polarization response in the ergodic phase of a relaxor ferroelectric. / A.K. Tagantsev, A.E. Glazunov/ Phys. Rev.

139. B.,-1998,-V. 57, -№ 1,-P. 18-21.

140. Viehland, D. Freezing of the polarization fluctuation in lead magnesium niobate relaxors. / D. Viehland, S.J. Jang, E. Cross/ J. Appl. Phys., -1990, -V. 68, -N. 6 , -P. 2916-2921.

141. Сизых, В.И. Поведение монокристаллов магнониобата свинца в сильных полях/В.И. Сизых, В.А. Исупов, В.В. Кирилов// Физ. тв. тела, -1987. -Т.29, -№3, -С.783-786.

142. Vakhrushev, S.B. X-ray study of field induced transition from the glasslike to the ferroelectric phase in lead magnoniobate / S.B. Vakhrushev , J.-M. Kait, B. Dkhil/ Solid State Communications, -1997. -V. 103, -№ 8, -P. 477-482.

143. Kleemann, W. Dynamics of nanodomains in relaxor ferroelectrics / W. Kleemann // Journal of the Korean Physical Society, -1998. -V. 32,-P. 939-941.

144. Вахрушев, С.Б. Процессы микроскопической перестройки структуры в сегнетоэлектриках с размытыми фазовыми переходами и родственных материалах. / С.Б. Вахрушев // Диссертация на соискание ученой степени д-ра ф.-м. н., Санкт-Петербург. -1998, -86 с.

145. Voss, D.J. The effects of cations B-size modifications on the dielectric and electrostrictive properties of lead magnesium niobate ceramics / D.J. Voss, S.L. Swartz, T.R. Shrout.//Ferroelectrics, -1983. -V.50, -№1/4. -P.203-208.

146. Nomura, S. "Electrostiction in PMN materials". IS. Nomura, K.Uchino // Ferroelectrics -1982. -V.41. -N.l/4. -P.l 17-132.

147. Смоленский, Г.Ф."Управляющие приводы из электрострикционной сегнетокерамики"./Г.Ф. Смоленский, В.А.Исупов, Н.К.Юшин,

148. Е.П.Смирнова, А.В.Сотников, Н.Н.Парфенова. // Письма в ЖТФ. -1985.-T.il, -№18, -С.1094-1098.

149. Viehland, D. Local polar configurations in lead magnesium niobate relaxors./D. Viehland, S J. Jang, L.E. Cross, M. Wuttig // J. Appl. Phys.-1991.-V.69, -P.414-419.

150. Надолинская, Е.Г. Реверсивные зависимости параметров инфра- и низкочастотной дисперсии диэлектрической проницаемости магнониобата свинца/ Е.Г. Надолинская, Н.Н. Крайник, А.В. Шильников, Г.А. Смоленский// ФТТ.-1988. -Т. 30, -№ 1, -С. 149-154.

151. Chabin, M. Etudes dielectriques de la transition ferroelectrique induite par application d'un champ electrique dans les ceramiques PbMgi/3Nb2/303 (PMN)/ M. Chabin, M.Malki, E.Husson, A.Morell// J.Phys. Sec.3. -1994. V.4, -№7. -P.l 151-1163.

152. Malki, M. Dielectric studies of the electric field-induced phase transition in Ti-doped Pb(Mgi/3Nb2/3)03 ceramics /М. Malki, M. Chabin, E. Husson, C. Proust //Ferroelectrics. -1995. -V.173, № 1,- P.325-340.

153. Tagantsev, A.K. Ferroelectric materials for microwave tunable applications / A.K. Tagantsev, V.O. Sherman, K.F. Astafiev, J. Venkatesh, N. Setter//J. Electroceram. -2003. -V.l 1. -P.5 66.

154. Hana, P. Dielectric Properties of PZN-PT Single Crystals Influenced by Electric Field in a Wide Temperature Range / P.Hana, L. Burianova, E. Furman, L.E. Cross //Ferroelectrics. -2003. V.293:-P. 321-330.

155. Chu, F. Dielectric Properties of Complex Perovskite Lead Scandium Tantalate Under dc Bias / F. Chu, G.R. Fox, N. Setter //J. Amer. Ceram. Soc. 1998.-V.81.- P.1577-1582.

156. Ye, Z.-G. Relaxor ferroelectric Pb(Mgi/3Nb2/3)03: properties and present understanding/ Z.-G.Ye// Ferroelectrics -1996. -V.184. -P. 193-208.

157. Дороговцев, C.H. Влияние внешнего поля на температуру максимума восприимчивости в системе с размытым фазовым переходом. / С.Н. Дороговцев // Физ. тв. тела, -1982. -Т.24, -№6, -С. 1661-1664.

158. Gui, Н. Dynamics of the freezing process in relaxor ferroelectrics./ H. Gui, B. Gu, X. Zhang // Phys. Rev. В -1995. V. 53, -P.3135,-3142.

159. Colla, E. V. Field induced kinetic ferroelectric phase transition in lead magnoniobate / E. V. Colla, E. Yu. Koroleva, N. M. Okuneva, S. B.Vakhrushev//Ferroelectrics.-1996.-V.184,-P.209-215.

160. Захарченко, И.Н. Структурные превращения в монокристаллах Pb(Mgi/3Nb2/3)o.8Tio.203 в электрическом поле. / И.Н. Захарченко, О.А. Бунина, П.Н. Тимонин, В.П. Сахненко // Кристаллография, -2000, -Т.45, -№6, -С.1043-1049.

161. Benguigui, L. Changement de phases femmlectriques-antiferrofilectriques par Taction d'un champ filectrique. Applications aux solutions solides a base de PbZr03 /L. Benguigui//Canadian J. Physics. -1968. V.46, №14, -P.l 627-1636.

162. Емельянов, С.М. Выращивание монокристаллов магнониобата свинца / С.М. Емельянов, Н.П. Проценко, В.А. Загоруйко, Т.В.Соколова, С.М.Зайцев // Изв. АН СССР, сер. Неорг. матер.-1991. -Т.27, № 3, -С.431-432.

163. ОСТ 110444-87. Материалы пьезокерамические. Технические условия. Введ. 01.01.88.//М.: Изд-во стандартов. -1987. Группа Э10.- 71с.

164. Окадзаки, К. Пособие, по электротехническим материалам /К. Окадзаки /М: "Энергия". -1979. -432 с.

165. Bokov, А.А. Empirical scaling of the dielectric permittivity peak in relaxor ferroelectrics / A.A. Bokov, Y.-H. Bing, W. Z.-G. Chen, Ye, S. A. Bogatina, LP. Raevski, S.I. Raevskaya, E.V. Sahkar // Phys.Rev.B. 2003. V.68. № 5. 052102. 1-4,

166. Zakharchenko, I.N. Field induced evolution of heterophase structure in PLZT relaxor ceramics / I.N. Zakharchenko, O.A. Bunina, P.N. Timonin, Y.A. Trusov, V.P. Sakhnenko // Ferroelectrics. -1997. -V.199. -№ 1-4. P.159-171.

167. Chu, F. Investigation of relaxors that transform spontaneously into ferroelectrics / F. Chu, I.M. Reaney, N. Setter // Ferroelectrics.- 1994.-V.151. -№ 1-4.-P.343-348.

168. Камзина, Л.С. Диэлектрические и оптические свойства монокристаллов сегнетоэлектрика-релаксора Pb(Mgi/3Nb2/3)o.8Tio.203 (PMNT-0.2) / Л.С. Камзина, И.П. Раевский, С.М. Емельянов, С.И. Раевская, Е.В. Сахкар // ФТТ. 2004. -Т.46, -№5. -881с.

169. Imry, Y. Random-Field Instability of the Ordered State of Continuous Symmetry / Y. Imry, S.-K. Ma// Phys. Rev. Lett.- 1975, -V.35, -P.1399-1401.

170. Vikhnin, V.S. Ordering mechanism and dynamics of relaxor ferroelectrics / V.S. Vikhnin , R. Blinc, R. Pirc // Ferroelectrics.- 2000.- 240, -P1621 -1628.

171. Pirc, R. Nonlinear dielectric response of relaxor ferroelectrics / R. Pirc, R. Blinc, Z. Kutnjak//Phys. Rev. -2002.-B 65, 214101

172. Bariakhtar, V. G. / V. G. Bariakhtar, I. M. Vitebskiy, D. A. Yablonskiy// Fiz. Tverd. Tela. Leningrad. -1981. -V23, -1448p.

173. Villain, J. Nonequilibrium "Critical" Exponents in the Random-Field Ising Model / J. Villain// Phys. Rev. Lett. 52. -1984. -1543p.

174. Levstik, A. Glassy freezing in relaxor ferroelectric lead magnesium niobate / A. Levstik, Z. Kutnjak, C. Filipic, R. Pirc // Phys. Rev. -1998. -B 57,11204. . ' .■ .'

175. Feng, Z. Composition and orientational dependence of phase configuration and dielectric constant tunability in poled PbMgi/3Nb2/303-PbTi03 single crystals /Z. Feng, X. Zhao, H. Lou//J. Phys.: Condens. Matter.-2004/ -VI6: P.6771 6778.

176. Паташинский, A.3. Флуктуационная теория фазовых переходов / А.З. Паташинский, B.JI. Покровский//М: Наука. -1982. -354с.

177. Просандеев С.А. Гидродинамическая модель фазовых переходов / С.А. Просандеев // Phys. Solid State 45. -2003. -1774р.

178. Wang, X. P. Temperature dependence of piezoelectric properties183. of 0.67Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03 single crystals / X. Pan. Wang, D. Li, H. Song, Z.Yin// J. Mater. Res. -2003 -VI8, -P537-542.

179. Xu, G. Growth and piezoelectric properties of Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi0 crystals by the modified Bridgman technique/ G. Xu , H. Luo, Y. Guo, H. Xu, Z. Qi, W. Zhong, Z. Yin// Solid State Commun. -2001 -VI20.

180. Viehland, D. Electromechanical and elastic isotropy in the (Oil) plane of0.7Pb(Mgi/3Nb2/3)03-0.3PbTi03 crystals: Inhomogeneous shearing of polarization / D. Viehland, J.F. Li, A. Amin // J. Appl. Phys. -2002. -V.92, -P3985-3989.

181. Emelyanov, A.S. Dielectric and piezoelectric properties of (OOl)-oriented (1 x)Pb(Mgi/3Nb2/3)03-xPbTi03 single crystals with 0.1 <x< 0.4 / A.S. Emelyanov, S.I. Raevskaya, F.I. Savenko, V.Yu. Topolov,

182. P.Raevski, A.V. Turik, A.L. Kholkin//, Solid State Communications, -2007. doi:10.1016/j.ssc. -2007. -02.003.

183. Choi, S.W. Dielectric and pyroelectric properties in the Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03 system /S.W. Choi, T.R. Shrout, S.J. Jang, A.S. Bhalla // Ferroelectrics, -1989. -V. 100,-P.29-38.