Влияние облучения на доменную структуру и переключение поляризации в сегнетоэлектриках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

чс

КУЗНЕЦОВ Дмитрий Константинович

ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА ДОМЕННУЮ СТРУКТУРУ И ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ

01.04.07. - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург - 2006

Работа выполнена в лаборатории сегнетоэлектриков отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники НИИ физики и прикладной математики Уральского государственного университета им. A.M. Горького.

Научный руководитель — доктор физико-математических наук,

профессор Шур Владимир Яковлевич

Официальные оппоненты — доктор физико-математических наук,

доцент Кострицкий Сергей Михайлович

доктор физико-математических наук, профессор Москвин Александр Сергеевич

Ведущая организация — Воронежский государственный технический

университет, г. Воронеж

Защита состоится Ш октября 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.286.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук в Уральском государственном университете им. A.M. Горького (620083, г. Екатеринбург, К-83, пр. Ленина 51, комн. 248).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Уральского государственного университета им. A.M. Горького.

Автореферат разослан 5 сентября 2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.286.01, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основным отличительным свойством сегнетоэлектри-ков является существование спонтанной поляризации, направление которой может изменяться под действием внешнего электрического поля. Процесс переключения поляризации происходит за счет образования и роста индуцированных полем доменов и может быть рассмотрен как пример фазового перехода первого рода. Исследование эволюции доменной структуры представляет значительный интерес для изучения общих закономерностей кинетики фазовых превращений, что, несомненно, является важной фундаментальной проблемой в современной физике конденсированного состояния.

Структурные дефекты, возникающие при воздействии проникающей радиации, влияют на основные сегнетоэлектрические свойства, в том числе на кинетику доменной структуры. Радиационные дефекты способствуют стабилизации существующей доменной конфигурации, а также играют существенную роль в объемном экранировании деполяризующих полей и формировании пространственно неоднородного внутреннего поля смещения, которое изменяется при циклическом переключении поляризации. Исследования влияния проникающей радиации на кинетику доменной структуры и переключение поляризации представляют значительный интерес для физики сегнетоэлектриков.

Кинетика доменной структуры сегнетоэлектриков при переключении поляризации существенно зависит от эффективности экранирования деполяризующего поля. Неполное экранирование приводит к существенному изменению механизмов движения доменных стенок и формы растущих доменов [1]. Значительный интерес представляет исследование аномальной кинетики доменов в сильнонеравновесных условиях, когда экранирование деполяризующего поля полностью неэффективно. Исследование аномальной эволюции доменной структуры важно для понимания основных закономерностей кинетики «сверхбыстрых» фазовых превращений.

Практический интерес к исследованию влияния излучения на кинетику доменной структуры обусловлен использованием запоминающих устройств на основе сегнетоэлектрических тонких пленок в условиях воздействия проникающей радиации, что вызвано их высокой радиационной стойкостью. Кроме того, качественно новый метод формирования микро- и нано-доменных структур в монокристаллах при воздействии импульсного облучения без приложения электрического поля открывает новые возможности для управления акустическими и нелинейно-оптическими свойствами сегнетоэлектриков за счет создания периодических доменных структур («доменной инженерии»).

Целью работы является исследование влияния проникающей радиации на переключение поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках цирконата-титаната свинца, а также формирования нано-доменной структуры в монокристаллах ниобата лития в результате воздействия импульсного лазерного излучения.

Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

• экспериментально исследовать влияние проникающей радиации на процесс усталости при циклическом переключении в тонких пленках;

• выявить особенности влияния облучения рентгеновским излучением, электронами и нейтронами на распределение внутренних полей смещения при переключении поляризации в тонких пленках;

• провести детальное исследование особенностей формирования поверхностных самоорганизованных нано-доменных структур в монокристаллах ниобата лития при переключении в сильнонеравновесных условиях, созданных при воздействии импульсного лазерного излучения.

Объекты исследования. Влияние проникающей радиации на переключение поляризации изучалось в тонких пленках цирконата-титаната свинца РЬг^Т^Оз (ЦТС). Выбор материала обусловлен его применением при создании энергонезависимых сегнетоэлектрических запоминающих устройств, которые используются, в частности, для решения космических и оборонных задач.

Исследования кинетики доменной структуры в результате воздействия импульсного лазерного излучения проводились в монокристаллах конгруэнтного и легированного М§0 ниобата лития 1лМЬ03 (НЛ). Эти материалы наиболее популярны для нелинейно-оптических и акустических применений. Развитие методов создания стабильных регулярных доменных структур с микронными и субмикронными периодами исключительно важно для создания устройств преобразования длины волны лазерного излучения с использованием эффекта квазифазового синхронизма [2]. Получение субмикронных периодов является принципиальным достижением, которое откроет качественно новые возможности при создании фотонных кристаллов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Показано, что форма тока переключения наиболее чувствительна к воздействию проникающей радиации и существенно зависит от исходного состояния доменной структуры.

• Установлено, что облучение при циклическом переключении тонких пленок приводит к значительному ускорению процесса усталости — уменьшению величины переключаемого заряда.

• Показано, что самоорганизация поверхностных нано-доменных структур, образующихся в монокристаллах НЛ при воздействии импульсного лазерного излучения, обусловлена эффектом коррелированного зародышеобразования.

• Обнаружена аномальная эволюция доменной структуры в сильнонеравновесных условиях: рост доменных лучей вдоль выделенных кристаллографических направлений с дискретными поворотами, вызванными их взаимодействием.

• Продемонстрировано создание поверхностных периодических нано-доменных структур с помощью импульсного инфракрасного лазерного излучения.

Практическая значимость. Результаты исследований влияния проникающего излучения на свойства тонких пленок могут быть использованы для улучшения характеристик элементов энергонезависимой памяти, используемых в условиях воздействия проникающей радиации.

Развитый способ получения субмикронной периодической доменной структуры в ниобате лития с помощью импульсного лазерного излучения расширяет возможности применения этого материала для создания устройств акустоэлектро-ники и нелинейной оптики.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Высокая чувствительность формы тока переключения в тонких пленках ЦТС к воздействию радиационного излучения, и существенная зависимость результата облучения от исходного состояния доменной структуры.

2. Существенное ускорение процесса усталости, вызванное воздействием проникающей радиации при циклическом переключении.

3. Формирование самоорганизованных поверхностных нано-доменных структур при облучении поверхности монокристаллов ниобата лития импульсным лазерным излучением.

4. Выявленные правила формирования нано-доменных структур за счет ориентированного роста и взаимодействия нано-доменных лучей в результате действия импульсного лазерного излучения.

5. Предложенный механизм образования поверхностных нано-доменных структур под действием пироэлектрического поля, возникающего при охлаждении поверхностного слоя после завершения импульса излучения.

Апробация работы. Основные результаты были представлены на 23 российских и международных конференциях и симпозиумах, в том числе International Joint Conference on the Applications of Ferroelectrics (2002, Nara, Japan), 7th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (2002, St.-Petersburg), XVI конференции по физике сегнетоэлектриков (2002, Тверь), 7th International Symposium on Ferroic Domains and Mesoscopic Structures (2002, Giens, France), Scanning Probe Microscopy International Workshops (2003, 2004, Nizhny Novgorod), 10th European Meeting on Ferroelectricity (2003, Cambridge, U.K.), Materials Research Society Fall Meetings (2002, 2003, Boston, USA), 16 International Symposium on Integrated Ferroelectrics (2004, Gyeongju, Korea), 8th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures (2004, Tsukuba, Japan), International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (2004, Lecce, Italy), 5-ой Международной конференции "Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении" (2004, Воронеж), Nanophysics and Nanoelectronics International Symposium (2005, Nizhny Novgorod), 17th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (2005, Shanghai, China), XVII Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков (2005, Пенза), 1 Ith International Meeting on Ferroelectricity (2005, Foz do Iguacu-Puerto Iguazu, Brazil-Argentina), International Symposium "Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (2005, Ekaterinburg), X

International Symposium "Nanophysics and Nanoelectronics" (2006, Nizhny Novgorod), The 8th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity, (2006, Tsu-kuba, Japan), The 9th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures (2006, Dresden, Germany), 8th European Conference on Applications of Polar Dielectrics (2006, Metz, France), 5th International Seminar on Ferroe-lastic Physics (2006, Voronezh).

Публикации и личный вклад автора. Основные результаты исследований опубликованы в 45 печатных работах, из них 6 статей во всероссийских и зарубежных реферируемых печатных изданиях. Диссертационная работа выполнена в лаборатории сегнетоэлектриков отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники НИИ ФПМ Уральского государственного университета им. A.M. Горького в рамках исследований, проводимых при частичной поддержке грантов РФФИ (04-02-16770), РФФИ-ГФЕН (03-02-39004), РФФИ-ННИО (04-0204007), РФФИ-НЦНИ (05-02-19468), Министерства образования и науки РФ (48859,49130 и РНП 2.1.1.8272 программы «Развитие научного потенциала высшей школы»), CRDF FSTM (RUE1-5037-EK-04), CRDF BRHE (EK-005-XI).

Все основные результаты работы были получены лично автором или при его активном участии. Выбор направления исследований, обсуждение результатов и формулировка задач проводились совместно с научным руководителем профессором В.Я. Шуром и E.JI. Румянцевым. Эксперименты по циклическому переключение тонких сегнетоэлектрических пленок и облучению монокристаллов ниобата лития проводились автором лично. Экспериментальная установка для циклического переключения в тонких пленках была создана совместно с И.С. Батуриным. Облучение импульсным лазерным излучением проводилось автором лично в лаборатории квантовой электроники института электрофизики УрО РАН. Анализ оптических изображений с поверхностными нано-доменными структурами проводился совместно с А.И. Лобовым. Исследование поверхностных доменных структур в ниобате лития с помощью сканирующей зондовой микроскопии проводилось совместно с Е.И. Шишкиным и Е.В. Николаевой.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, и списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 144 страницы, включая 93 рисунка и библиографию из 165 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы основные цели и задачи работы, определен объект исследований, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Кратко изложены основные научные положения, выносимые на защиту. Приведены сведения об апробации работы, личном вкладе автора, структуре и объеме диссертации.

Первая глава является обзорной. В ней изложены основные теоретические представления о возникновении и природе радиационных дефектов. Рассмотрены свойства лазерного излучения и основные механизмы его взаимодействия с веще-

ством. Приведен обзор современных представлений о кинетике доменной структуры в электрическом поле, а также методов исследования переключения поляризации. Особое внимание уделено рассмотрению механизмов экранирования деполяризующего поля. Представлен обзор экспериментальных исследований влияния ионизирующего и лазерного излучений на свойства сегнетоэлектриков. Описаны основные физические свойства пленок ЦТС и монокристаллов НЛ.

Переключение поляризации в сегнетоэлектриках происходит за счет зароды-шеобразования, движущей силой которого является макроскопическое электрическое поле, усредненное по объему зародыша [1]. Это поле является суперпозицией приложенного поля, деполяризующего поля и полей внешнего и объемного экранирования. Существование поверхностного диэлектрического слоя приводит к тому, что деполяризующее поле не может быть полностью скомпенсировано за счет быстрого внешнего экранирования [3]. Медленные процессы объемного экранирования приводят к формированию внутреннего поля смещения Еь, стабилизирующего доменную структуру.

Для описания особенностей циклического переключения в работе [4] был предложен кинетический подход, базирующийся на определяющей роли запаздывания объемного экранирования. При циклическом переключении этот эффект приводит к формированию пространственно неоднородного Еь, подавляющего образование новых доменов и замедляющего переключение. В результате в областях с максимальным значением Еь переключение не завершается и появляются кинетически замороженные домены. Уменьшение переключаемого заряда при циклическом переключении (эффект усталости) обусловлено самосогласованным изменением распределения Еь.

Воздействие проникающей радиации существенно влияет на процессы переключения поляризации, что проявляется в изменении формы петли гистерезиса [5,6]. Наиболее типичным является расщепление петли на две части, смещенные в противоположные стороны вдоль оси поля на равные расстояния, при этом величина смещения увеличивается с ростом дозы облучения. Подобное поведение принято относить за счет формирования макроскопического поля смещения, которое вызвано разрывом связей, смещением атомов, возбуждением и переносом носителей и образованием областей разупорядочения.

Показано, что петля гистерезиса содержит качественную информацию о процессе переключения, в то время как анализ формы тока при квазистатическом переключении позволяет количественно характеризовать процесс и определить основные параметры функции распределения Еь [7].

Интенсивное лазерное излучение приводит к локальному разогреву и увеличению концентрации носителей заряда. Экспериментально показано, что воздействие ультрафиолетового лазерного излучения существенно уменьшает пороговое поле, изменяет скорость движения доменных стенок и качественно изменяет форму растущих доменов. Все наблюдаемые фотодоменные эффекты принято относить, прежде всего, за счет ускорения процессов внутреннего экранирования [3].

Недавно экспериментально обнаружено, что импульсное облучение ультрафиолетовым лазером приводит к формированию квазиупорядоченных субмикронных структур на поверхности конгруэнтного НЛ [8,9]. Использование сканирую-

щей зондовой микроскопии и переключения поляризации в этих областях позволило авторам утверждать, что это доменные структуры, механизм образования которых к настоящему времени не ясен.

Вторая глава является методической и содержит описание установок, используемых при исследовании: (1) циклического переключения в тонких пленках и (2) влияния лазерного излучения на доменную структуру монокристаллов НЛ. Подробно описаны методики экспериментов, характеристики исследуемых образцов и способы их получения.

Исследование влияния ионизирующего излучения на переключение поляризации производилось в тонких пленках цирконата-титаната свинца PbZrxTii.x03 (х = 0.2-0.45). Пленки толщиной от 100 нм до 1 мкм были изготовлены методами золь-гель с верхними электродами из Pt или Au площадью 0.1 — 1 мм2. Циклическое переключение поляризации проводилось при воздействии знакопеременных прямоугольных импульсов поля с амплитудой напряжения U от 3 до 20 В и частотой /равной 5 кГц через длительное время после облучения пленок. Ток переключения j(U) измерялся импульсами напряжения треугольной формы (£/= 3 - 15 В, /= 1 — 100 Гц) с использованием "схемы виртуальной земли" до и после определенного количества циклов переключения N. Петли гистерезиса получались путем численного интегрирования тока переключения. Облучение нейтронами проводилось на реакторе TRIGA Mark II (институт атомной физики при Австрийском университете, Вена, Австрия). Облучение электронами проводилось в исследовательском центре CIEMAT (Мадрид, Испания). Облучение тонких пленок рентгеновским излучением с длиной волны Я равной 0.77 А проводилось на источнике син-хротронного излучения D2AM ESRF (Гренобль, Франция), что позволило провести дополнительные измерения при переключении непосредственно в процессе облучения.

Воздействие импульсного лазерного излучения изучалось в пластинах конгруэнтного и легированного MgO НЛ толщиной 0.5 и 1 мм изготовленных Crystal Technology, CA, USA и Yamaju Ceramics, Japan из монокристаллов, выращенных по методу Чохральского. Облучение импульсным лазерным излучением инфракрасного ИК и ультрафиолетового УФ диапазонов производилось в институте электрофизики УрО РАН, Екатеринбург. ИК излучение: Я =10.6 мкм, длительность импульса тр = 200 мкс, плотность энергии / = 0.9 — 7 Дж/см2. УФ излучение: Я = 308 нм, тр = 25 не, 1 = 0.1 - 1.5 Дж/см2.

(а)

10° 102 104 106 N

Рисунок 1. Изменение (а) переключаемого заряда и (б) формы тока переключения при циклическом переключении в необлученных пленках ЦТС.

1.5 §1.0

-- 0.5

10° 102

0.0

Ке

итшш

10° 102 104 106 N

(а) ^ (б)

Рисунок 2. Эволюция (а) максимума тока переключения и (б) дисперсии функции распределения Еь при циклическом переключении в необлученных пленках ЦТС.

Поверхностная доменная структура в монокристаллах НЛ выявлялась с помощью селективного химического травления в концентрированной плавиковой кислоте (НБ) в течение 20-30 минут при комнатной температуре. Визуализация доменной структуры до и после травления проводилась с помощью оптического поляризационного микроскопа и силовой микроскопии пьезоэлектрического отклика (РРМ). Для реализации РБМ между проводящим зондом и нижним электродом прикладывалось переменное электрическое напряжение с частотой 17 кГц и амплитудой 5 В, что приводило к колебанию поверхности образца за счет пьезо-эффекта. При сканировании регистрировался локальный пьезоотклик, амплитуда и фаза которого определяются величиной и знаком поляризации, соответственно.

В третьей главе представлены результаты исследований влияния проникающей радиации на переключение поляризации в тонких пленках ЦТС.

В необлученных тонких пленках при длительном циклическом переключении поляризации переключаемый заряд Q сначала увеличивается (стадия формовки), а затем уменьшается (стадия усталости) (рис. 1 а). При этом значительно изменяется форма тока переключения (рис. 1 б), и изменение его максимального значения]тах показывает выраженные стадии формовки и усталости (рис. 2 а), которые были предсказаны в работе [4]. Переключение поляризации при измерении тока производилось "квазистатически" (в медленно растущем поле), что позволило определять функцию распределения Еь из формы тока [7].

= 20

(а)

60 N

—о— 1-ю'

1 40 —ж— 8-10

20 .-#-3-10

0

0 1

(б)

Рисунок 3. Форма тока переключения на стадиях: (а) формовки и (б) усталости при циклическом переключении из полностью экранированного полидоменного состояния в необлученных пленках ЦТС.

Рисунок 4. Влияние рентгеновского излучения на ток переключения после: (а) одного и (б) 108 циклов переключения. □ — до облучения, о — после облучения.

Дисперсия и- функции распределения Еь (рис. 2 б) уменьшается на стадии формовки и существенно увеличивается на стадии усталости (после 104 циклов), что приводит к неполному переключению за счет роста кинетически «замороженных» доменов в областях, где сумма амплитуды приложенного поля и локального значения Еь меньше коэрцитивного поля.

На начальной стадии циклического переключения из полидоменного полностью экранированного состояния ток переключения содержит два максимума, соответствующие доменам с разным направлением Еь (рис. 3 а). Стадия формовки сопровождается изменением формы тока, при котором максимумы сближаются и формируется один пик. На стадии усталости уменьшается максимальное значение тока и увеличивается ширина пика (рис. 3 б).

Рентгеновское синхротронное излучение приводит к изменению формы тока переключения. В пленках, не подвергавшихся до облучения циклическому переключению, появляется дополнительный пик (рис. 4 а), что свидетельствует о по-лидоменности исходного состояния.

Для пленок, подвергнутых циклическому переключению до облучения, Еь неоднородно, что проявляется в существовании двух широких максимумов на токе переключения. Облучение приводит к смещению пиков в противоположные стороны и их незначительному уширению (рис. 4 б). Следовательно, при облучении увеличивается среднее значение Еь, а дисперсия функции распределения Еь не изменяется.

о

• 100 к.

10000 N 1000000

< 2Р Е

й 1

£

п и

\ ° >2

ю4 ю6

10" 10' (б) N (В)

Рисунок 5. Изменение (а) формы тока переключения, (б) максимумов тока переключения и (в) дисперсии функции распределения Еь в пленках ЦТС после облучения рентгеновским синхротронным излучением.

1.0

| 0.5

ягттяитти-1 иии тши I

[V.

ЧХл

ап °ь 0.0 и ппап.

Г-1----1 —■----1 ...-У.

10"

10° N

юы

Рисунок 6. Изменение нормированного значения максимума тока переключения при циклическом переключении: □ — в процессе облучения рентгеновским синхротронным излучением, о — без облучения.

Циклическое переключение пленок приводит к существенному изменению формы тока переключения (рис. 5 а). При этом уменьшается величина максимумов токов (рис. 5 б) и увеличивается дисперсия функции распределения Еь (рис. 5 в), что характерно для стадии усталости.

Сравнение относительного изменения максимального значения тока

.ЬмхпОО558 итах01)-]тах(108)]/итах(104)-]тах(108)] ПрИ ПереКЛЮЧвНИИ С СИЮфОТрОН-

ным облучением и без него (рис. 6) показало, что рентгеновское излучение при циклическом переключении значительно ускоряет эффект усталости.

Все эффекты, вызванные рентгеновским излучением, можно отнести за счет радиационно стимулированного увеличения концентрации свободных носителей зарядов, что приводит к ускорению объемного экранирования и к росту Еь, вызывающему ускорение эффекта усталости. Рентгеновское излучение стабилизирует доменную конфигурацию, которая формируется как результат предыстории образца и сильно зависит от условий переключения. Поэтому изменение формы тока переключения при облучении определяется существующей до облучения доменной структурой.

Облучение электронами. Изменение формы тока переключения после облучения электронами качественно совпадает с результатами воздействия рентгеновского излучения. После облучения ток переключения содержит два ярко выраженных пика, которые соответствуют переключению в областях с разным направлением спонтанной поляризации при облучении (рис. 7 а).

о 100 N 10000 1000000

(а)

< а.

30

20 х

—I ю

^ "Ч "Ч "1.

□ □

10

>

8 8 сооссР

..-I .._!---1---1 .—I ------1

10 10'

(б)

10 N

10

10° 10'

(в)

1 о N

10

Рисунок 7. Изменение: (а) формы и (б) максимумов тока переключения, (в) дисперсии функции распределения Еь при циклическом переключении в ЦТС пленках, облученных электронами: □ — обратное переключение, о — прямое переключение.

Рисунок 8. Рост дисперсии функции распределения Еь на стадии усталости в тонких пленках ЦТС: (а) необлученные; (б) синхротронное излучение; (в) электроны. Аппроксимация относительного изменения дисперсии зависимостью (1).

Первый пик появляется при отрицательном напряжении и обусловлен самопроизвольным обратным переключением объема, в котором Еь способствует возвращению исходного направления спонтанной поляризации. Второй пик связан с прямым переключением.

При циклическом переключении облученных электронами пленок ток обратного переключения уменьшается, расширяется и исчезает после 105 циклов (рис. 7). На стадии формовки < 104) максимум тока прямого переключения растет (рис. 7 б), а дисперсия функции распределения Еь слабо уменьшается (рис. 7 в). На стадии усталости (М> 104) максимум тока уменьшается, а дисперсия значительно увеличивается. Аномально большое значение Еь возникает при облучении электронами за счет инжекции дополнительных носителей заряда.

Для количественного сравнения роста дисперсии функции распределения на стадии усталости при воздействии различных видов облучения, полученные экспериментальные данные для необлученных пленок и пленок после облучения рентгеновским излучением и электронами аппроксимировались теоретически предсказанной зависимостью [4]:

Д\у(Ы)/\У(1) = А-№5 (1)

где А — константа, характеризующая скорость увеличения дисперсии функции распределения Еь на стадии усталости.

Видно (рис. 8), что после облучения сохраняется вид зависимости дисперсии функции распределения Еь от количества циклов. При этом скорость увеличения дисперсии существенно возрастает, что ускоряет процесс усталости.

Облучение нейтронами также изменяет функцию распределения Еь, что приводит к возникновению дополнительного пика на токе переключения. Такое поведение обусловлено генерацией большого количества пар электрон-дырка, а также образованию дефектов с большой энергией активации (пар Френкеля), в основном кислородных вакансий [10]. Перераспределение заряда в объеме образца приводит к экранированию деполяризующего поля.

Особенностью воздействия нейтронов является то, что на заключительной стадии движения поглощаемого нейтрона энергия рассеивается в малом объеме, что приводит к мгновенному нагреву и плавлению ограниченной области. При последующей кристаллизации образуются области разупорядочения размером порядка 50 — 200 нм [11], которые в сегнетоэлектрике представляют собой неполярные включения.

(б)

nun

UCEE

Рисунок 9. (а) Edep вблизи неполярных включений для монодоменных состояний с различным знаком Ps, (б) эволюция доменной структуры при увеличении внешнего поля. Черные стрелки - направление Ps, белые стрелки - Е&р; темно-серым обозначены неполярные включения, светло-серым — области, в которых Ejep влияет на переключение.

Существенную роль в переключении поляризации в облученных нейтронами пленках, как и в релаксорных сегнетоэлектриках [12], играют деполяризующие поля Edep, создаваемые связанными зарядами на границах неполярных нано-областей (рис. 9 а). В достаточно большом отрицательном внешнем поле направление поляризации во всех областях близко к направлению внешнего поля (рис. 9 б). При уменьшении отрицательного поля переключаются области, в которых Edcp облегчает переход в полидоменное состояние. Этому процессу соответствует усредненное локальное коэрцитивное поле Ет\ (рис. 9 б). Затем переключение происходит в областях без влияния Edcp с усредненным локальным коэрцитивным полем Ет2. Переключение вблизи неполярных областей происходит в положительном поле и характеризуется коэрцитивным полем Ет3.

Исходя из сформулированных представлений, при обработке тока переключения выделялись вклады, обусловленные переключением различного типа (рис. 10 а). Первый вклад соответствует переключению вдали от областей разупо-рядочения, а второй и третий — вблизи областей разупорядочения. При аппроксимации тока переключения использовались функции распределения Гаусса. При последующем циклическом переключении наблюдается характерное для процесса усталости уменьшение переключаемого заряда (рис. 10 б) и увеличение дисперсии функции распределения Еь (рис. 10 в). Следует отметить, что для пленок, облученных нейтронами, экспериментальную зависимость w(N) не удается аппроксимировать (1), в отличие от всех других исследованных пленок (рис. 8) .

0.12 F~

<; 0.08 0.04

0.00

1 I ' I 1

• I и

Е *

о

О * 1

CL

(а)

-10 -5 0 5 и, V

о 10'

\

- <ъ со

10

(б)

10 N

10й

Рисунок 10. (а) Аппроксимация тока переключения и изменение (б) максимальной поляризации и (в) дисперсии функции распределения Еь при циклическом переключении в ЦТС пленках, облученных нейтронами.

Четвертая глава посвящена изучению формирования поверхностной доменной структуры в сильно неравновесных условиях, создаваемых импульсным лазерным излучением в монокристаллах НЛ.

Ранее было показано [1,13], что запаздывание объемного экранирования Е^ер существенно влияет на кинетику доменов при переключении поляризации. Экспериментально установлено, что рост доменов в НЛ обусловлен генерацией ступеней только на вершинах, ориентированных в У направлении, и их последующим ростом. Поэтому форма доменов, обусловлена соотношением скоростей генерации и роста ступеней на доменной стенке. В равновесных условиях при полном экранировании Еаер растущие изолированные домены на полярной поверхности имеют форму равносторонних шестиугольников. В неравновесных условиях, при неполном экранировании, форма доменов изменяется, а при полностью неэффективном экранировании формируются домены в виде звезд с тремя лучами, растущими вдоль У направлений. Для создания сильно неравновесных условий переключение должно проводиться без электродов на поверхности и при импульсном воздействии. Создание необходимых условий и получение поверхностных самоорганизованных структур в монокристаллах НЛ проводилось с использованием импульсного ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) лазерного излучения.

Изображение поверхностной структуры удавалось получать без предварительного травления с помощью оптической микроскопии фазового контраста (рис. 11 а). Наличие оптического контраста без приложения внешнего поля типично для несквозных доменов с заряженными доменными стенками [14], поскольку Еаер приводит к изменению показателя преломления за счет электрооптического эффекта. Аналогичные изображения структуры, полученные с помощью РБМ (рис. 11 б), подтверждают предположение о том, что структуры образованы сегне-тоэлектрическими доменами [15,16].

Доменная структура в НЛ может быть выявлена селективным химическим травлением [14]. Из сравнения изображений, полученных после травления полярной поверхности (рис. 11 в) и У-сечения (рис. 11 г), видно, что домены имеют клиновидную форму с длиной в полярном направлении, достигающей 50 мкм. Такая форма типична для доменов, образующихся при спонтанном обратном переключении в монокристаллах НЛ после выключения внешнего поля [1,17].

Рисунок 11. Поверхностные доменные структуры: (а) оптическая микроскопия фазового контраста, (б) амплитуда РРМ сигнала, и оптические изображения после травления на (в) 2.+ поверхности и (г) У- сечении. ИК излучение.

**• »* • * »». -

■Г»"

(б)

ИОцт

(в)

Рисунок 12. (а) Основные типы доменных структур, (б) Изолированные домены и

(в) гистограмма распределения расстояний между ближайшими соседями. УФ излучение. Оптическая визуализация рельефа травления. 2Л поверхность.

Совокупность полученных экспериментальных результатов: (1) наличие оптического контраста без приложения поля, (2) доменная структура на У- сечениях и (3) наблюдения с помощью РРМ — позволяет однозначно утверждать, что индуцированные лазерным излучением структуры состоят из сегнетоэлектрических доменов.

УФ лазерное излучение. Экспериментально показано, что УФ лазерное излучение приводит к формированию доменных структур, вид которых качественно различается для разных полярных поверхностей. На Ъ- поверхности во всем диапазоне использованных плотностей облучения облученная зона покрыта изолированными доменами, а на формируются сложные структуры, тип которых изменяется с ростом плотности энергии излучения.

Систематический анализ позволил выявить три типа структур на поверхности (рис. 12 а): 1) «изолированные домены» в виде точек или коротких штрихов; 2) «периодические структуры», состоящие из доменных лучей; 3) «самоподобные структуры», в формировании которых при превышении определенного порога плотности излучения проявляется эффект ветвления, то есть образуются "ветви" многих поколений.

Детальное исследование показало, что кинетика формирования доменной структуры состоит из нескольких основных стадий: 1) образование зародышей происходит на краю облученной зоны и очень редко в центре на остаточных доменах или дефектах; 2) рост доменных лучей наблюдается только в центральной части облученной зоны и строго в трех выделенных направлениях; 3) вет&пение начинается с образования точечных доменов вблизи существующих доменных лучей.

Рисунок 13. (а) Область изолированных доменов после повторного импульса излучения и (б) соответствующее ей изображение функции автокорреляции. УФ излучение.

(а)

«ш

20 цт

(б)

30 40 50

Ду, ит

Рисунок 14. (а) Квазипериодическая доменная структура внутри зоны облучения.

(б) Самоупорядочение структуры в процессе роста лучей. УФ излучение.

Изолированные домены (зародыши) возникают на границе зоны облучения при плотности излучения более 0.4 Дж/см2(рис. 12 б). Они распределены коррелированно со средним расстоянием между ближайшими соседями около 1.4 мкм и наименьшим расстоянием 0.6 мкм (рис. 12 в). Анализ функции автокорреляции показал, что зародыши распределены пространственно изотропно.

Зародыши, образовавшиеся после одиночного импульса, разрастаются с формированием доменов в виде штрихов при воздействии повторного импульса со смещенной зоной облучения (рис. 13 а). Функция автокорреляции (рис. 13 6) показывает, что анизотропное разрастание происходит вдоль трех выделенных У+ направлений и средняя длина штрихов составляет 1.5 мкм.

Наблюдаемое пространственное распределение изолированных доменов может быть объяснено как результат электростатического взаимодействия, приводящего к коррелированному зародышеобразованию, обнаруженному впервые при переключении поляризации в монокристаллах НЛ с искусственным диэлектрическим слоем [1].

Периодические структуры образуются в результате роста доменных лучей от края облученной зоны вдоль одного из У направлений (рис. 14 а). Средний период структур составляет не менее 4 мкм и незначительно уменьшается при увеличении плотности энергии излучения. Особый интерес представляет эффект самоупорядочения, проявляющийся в уменьшении дисперсии периода структуры а(Ау) при удалении от края облученной зоны в процессе роста лучей (рис. 14 б).

Рисунок 15. Правила роста лучей: (а) рост от изолированного нано-домена внутри зоны облучения, (б) "отражение" при "встрече" лучей. Стрелки указывают направления роста. УФ излучение.

Рисунок 16. Самоподобные фрактальные кластеры: (а) без ветвления и (б) с ветвлением;

(в) зависимость среднего числа ветвлений от плотности энергии излучения. УФ излучение.

Самоподобные структуры, занимающие большую часть облученной зоны, образуются благодаря взаимодействию доменных лучей, растущих в различных направлениях. Если рост доменных лучей начинается внутри облученной зоны от изолированного нано-домена, то образуются звезды с тремя лучами, растущими в трех У направлениях (рис. 15 а).

Доменный луч растет вдоль одного У направления до тех пор, пока не приблизится к лучу, ориентированному вдоль другого У направления, на характерное расстояние взаимодействия (рис. 15 6). В результате взаимодействия изменяется направление роста луча (дискретный поворот на 120°). Следует отметить, что расстояние взаимодействия хорошо воспроизводится во всей облученной зоне. Многочисленные отражения растущих лучей приводят к появлению структур, состоящих из равносторонних треугольников и "зигзагов" (рис. 16 а).

После превышения некоторого порога плотности энергии лазерного излучения наблюдается эффект ветвления (рис. 16 в), который заключается в появлении новых лучей вблизи уже существующих. Многократное повторение ветвления приводит к заполнению ветвями многих поколений пространства внутри больших треугольников, образованных лучами, и значительному уменьшению размеров треугольных фрагментов, являющихся основными составляющими кластеров (рис. 16 б).

Фрактальный анализ показал самоподобие таких структур в широком диапазоне скейлинга (рис. 17). Полученная фрактальная размерность И = 1.8 не изменяется в пределах ошибки измерения для структур, полученных во всем использованном диапазоне плотности лазерного излучения.

1Ь. М™

Рисунок 17. Характерный вид зависимости количества ячеек от их размера при расчете фрактальной размерности методом box-counting [18] для УФ излучения.

Рисунок 18. Результаты компьютерного моделирования роста структур: (а) без учета ветвления, (б) с учетом ветвления.

Сформулированные правила роста лучей были использованы при компьютерном моделировании формирования доменных структур при переключении в сильно неравновесных условиях. В использованной двумерной модели образец рассматривался в виде гексагональной решетки (двумерная матрица), каждая из ячеек которой может существовать в одном из двух состояний, различающихся направлением поляризации. В качестве параметров модели использовались: (1) плотность зародышеобразования, (2) вероятность ветвления, (3) расстояние взаимодействия между лучами. Результаты моделирования качественно совпадают с экспериментальными результатами (рис. 18). При полном заполнении матрицы, на которой проводилось моделирование, фрактальная размерность равна 1.8 и слабо зависит от параметров модели, что совпадает с экспериментом.

ИК лазерное излучение приводит к формированию нано-доменных структур на поверхности монокристаллов НЛ по тем же правилам, что и при воздействии УФ излучения. Однако под действием ИК излучения сложные структуры образуются на обеих полярных поверхностях (рис. 19).

Экспериментально показано, что для образования поверхностных доменных структур необходимо воздействие ИК излучения с плотностью энергии выше 2.7 Дж/см2. Дальнейшее увеличение плотности энергии приводит к формированию структур с выраженной анизотропией роста.

Показано, что воздействие ИК излучения на поверхность НЛ с неоднородным пленочным покрытием, нанесенным с использованием фотолитографии, приводит к формированию строго периодических нано-доменных структур (рис. 20 а), средняя длина которых в полярном направлении составляет 20 мкм (рис. 20 б).

Рисунок 19. Изображения доменной структуры на (а) Z+ и (б) Z- полярных поверхностях монокристалла НЛ. ИК излучение. Оптическая визуализация рельефа травления.

Рисунок 20. Периодическая доменная структура, полученная после воздействия ИК излучения на поверхность НЛ с неоднородным пленочным покрытием: (а) 7Л поверхность; (б) У - сечение.

Проведенные исследования с помощью сканирующей зондовой микроскопии показали, что в некоторых случаях доменные лучи состоят из цепей отдельных нано-доменов, преимущественно треугольной формы (рис. 21 а). При переключении поляризации, индуцированном облучением, сплошные доменные лучи могут образовываться в результате слияния изолированных доменов в процессе роста. Вблизи сплошных лучей формируются дополнительные цепи нано-доменов (рис. 21 б), образование которых обусловлено коррелированным зародышеобразо-ванием [1]. Размер изолированных доменов изменяется в диапазоне от 50 до 300 нм при средней ширине лучей около 300 нм.

Для объяснения обнаруженных особенностей кинетики доменной структуры под действием импульсного лазерного излучения было предложено рассмотреть переключение поляризации как результат воздействия пироэлектрического поля, возникающего при охлаждении поверхностного слоя. В сегнетоэлектрической пластине связанные заряды, обусловленные наличием спонтанной поляризации, создают Е^р, которое в равновесном состоянии скомпенсировано за счет различных экранирующих полей Е!СГ (рис. 22 а).

Переключение поляризации будет происходить в областях, в которых локальное значение Е/ос, определяемого суперпозицией Е&р и Езсп превышает пороговое значение £,/,:

Е^с= (Еаер _ Е5СГ) > Ец, (2)

Рассмотрим изменение Е/ос при воздействии импульса лазерного излучения на монодоменную пластину, выделив три стадии: 1) нагрев, 2) экранирование в нагретом состоянии, 3) охлаждение.

Рисунок 21. Изображения, полученные с помощью СЗМ: (а) топография участка луча после

травления. Размер скана 1.5x1.5 мкм. (б) Образование цепей изолированных нано-доменов вблизи доменного луча. Амплитуда РИМ сигнала. Размер скана 10x10 мкм.

111111

111111

©©©©©©©©©©

Еа,

1ер

(а)

Рисунок 22. Схема эволюции локального поля при воздействии импульса излучения: (а) исходное состояние; (б) нагрев поверхности лазерным излучением; (в) экранирование нагретого состояния; (г) переключение поляризации при охлаждении поверхностного слоя.

Нагрев сопровождается уменьшением спонтанной поляризации и, как следствие, уменьшением Е¿ер (рис. 22 б). Запаздывание экранирования приводит к тому, что направление Е1ос совпадает с направлением поляризации и доменная структура при нагреве не изменяется.

В нагретом состоянии Еаер экранируется (рис. 22 в), величина Е1ос уменьшается, и переключения поляризации не происходит. После завершения импульса излучения поверхностный слой начинает охлаждаться, что сопровождается увеличением Е^р (рис. 22 г). Запаздывание экранирования приводит к росту Е1ос, направление которого совпадает с Е^ср, что при выполнении соотношения (2) приводит к образованию доменов с измененным направлением спонтанной поляризации.

Образование изолированных доменов на краю облученной зоны обусловлено тем, что в этой области скорость охлаждения максимальна за счет большего градиента температуры. Быстрое охлаждение поверхностного слоя приводит к образованию сильных локальных полей, достаточных для зародышеобразования [1]. В центре облученной зоны остывание происходит существенно медленнее, что приводит к образованию слабых полей, которые достаточны лишь для роста существующих доменов.

Качественное различие доменной структуры на Ъ- полярной поверхности при ИК и УФ облучении может быть объяснено тем, что УФ излучение кроме нагрева поверхностного слоя приводит к генерации электронов, поскольку в НЛ ширина запрещенной зоны (3.55 эВ) [8] меньше энергии фотонов использованного УФ излучения (4 эВ). Фотоиндуцированные носители заряда ускоряют экранирование Е<1ср при нагреве, и избыток электронов увеличивает локальное поле при охлаждении, что способствует образованию изолированных доменов, большая концентрация которых препятствует их дальнейшему разрастанию.

Дискретное переключение и формирование цепей нано-доменов обусловлены электростатическим взаимодействием между доменами, которые чрезвычайно сильны при неэффективном экранировании. Такое аномальное переключение происходит за счет коррелированного зародышеобразования, обусловленного существованием максимума поля на характерном расстоянии от изолированного домена при неэффективном экранировании [1,17]. Рост цепей нано-доменов только вдоль У+ кристаллографического направления является демонстрацией анизотропии зародышеобразования в сильно неравновесных условиях [1,13]. Эффект отражения обусловлен уменьшением вероятности зародышеобразования из-за электростатического взаимодействия между сближающимися доменами.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

В результате проведенной работы по исследованию влияния проникающей

радиации на переключение поляризации в тонких пленках цирконата-титаната

свинца и лазерного излучения на доменную структуру в монокристаллах ниобата

лития были получены следующие основные результаты:

1. Показано, что изменение характера переключения в результате радиационного облучения тонких пленок обусловлено увеличением неоднородного внутреннего поля смещения, причем распределение поля смещения определяется доменной структурой, существующей при облучении.

2. Установлено, что рентгеновское облучение тонких пленок непосредственно при циклическом переключении приводит к существенному ускорению процесса усталости.

3. Показано, что особенности переключения в пленках, облученных нейтронами, могут быть отнесены за счет влияния областей разупорядочения, играющих роль неполярных включений нанометровых размеров.

4. Установлено, что в пленках, облученных электронами и рентгеновским излучением, возрастает скорость увеличения дисперсии функции распределения внутреннего поля смещения, что ускоряет процесс усталости.

5. Все наблюдаемые эффекты, связанные с радиационно-стимулированными изменениями процесса переключения в тонких пленках, объяснены в рамках единого подхода, основанного на учете определяющей роли объемного экранирования деполяризующих полей и его ускорения в результате облучения.

6. Впервые на примере монокристаллов ниобата лития обнаружена и исследована кинетика одномерного роста сегнетоэлектрических доменов при переключении поляризации в сильно неравновесных условиях, созданных импульсным ультрафиолетовым и инфракрасным лазерным излучением.

7. Впервые выявлены законы ориентированного роста и взаимодействия нано-доменных лучей при формировании самоподобных поверхностных доменных структур.

8. Впервые продемонстрировано создание строго периодических поверхностных нано-доменных структур без приложения электрического поля за счет облучения пластины ниобата лития с неоднородным пленочным покрытием, нанесенным методами фотолитографии, инфракрасным лазерным излучением.

9. Высказано предположение, что поверхностные нано-доменные структуры образуются под действием пироэлектрического поля, возникающего при охлаждении поверхностного слоя после завершения лазерного импульса. Продемонстрирована определяющая роль эффекта коррелированного зародышеобразова-ния в формировании самоорганизованных структур.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Shur V.Ya., Correlated nucleation and self-organized kinetics of ferroelectric domains, in "Nucleation Theory and Applications" // WILEY-VCH. - 2005. - Ch.6. - P. 178-214.

2 Armstrong J.A, Bloembergen N., Ducuing J., Pershan P.S., Interactions between light waves in a nonlinear dielectric // Phys. Rev. - 1962. - V. 127, N. 6. - p. 1918-1939.

3. Фридкин B.M., Фотосегнетоэлектрики // M: "Наука". - 1979. — С.408.

4. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Baturin I.S., Kinetic approach to fatigue phenomenon in ferroelectrics // J. Appl. Phys. - 2001. - V.90, N.12. - P.6312-6315.

5. Chynoweth A.G., Radiation damage effects in ferroelectric triglycine sulfate // Phys. Rev. -1959. - V.l 13, N.l. - P.159-166.

6. Пешиков E.B., Радиационные эффекты в сегнетоэлектриках // Изд. «Фан» Узбекской ССР. - 1986.-С. 140.

7. Shur V.Y., Baturin I.S., Shishkin E.I., Belousova M.V., New approach to analysis of the switching current data in ferroelectric thin films // Ferroelectrics. - 2003. - V.291. - P.27-35.

8. Mailis S., Riziotis C., Smith P.G.R., Scott J.G., Eason R.W., Continuous wave ultraviolet radiation induced frustration of etching in lithium niobate single crystal // Applied Surface Science. - 2003. - V.206. - P.46-52.

9. Valdivia C.E., Sones C.L., Scott J.G., Mailis S., Eason R.W., Scrymgeour D.A., Gopalan V., Jungk Т., Soergel E., Clark I., Nanoscale surface domain formation on the +z face of lithium niobate by pulsed ultraviolet laser illumination // Appl. Phys. Lett. - 2005. - V.86, N.2. - P.022906.

10.Kundzins K., Zauls V., Kundzins M., Sternberg A., Cakare L., Bittner R., Humer K., Weber H.W., Neutron irradiation effects on sol-gel PZT thin films // Ferroelectrics. - 2001. - V.258, N.l-4. - P.577-582.

П.Коноплева Р.Ф., Литвинов В.Л., Ухин Н.А., Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий // М.: Атомиздат. - 1971. - Гл.2.

12. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Lomakin G.G., Yakutova O.V., Pelegov D.V., Sternberg A., Kosec M., Field induced evolution of nanoscale structures in relaxor PLZT ceramics // Ferroelectrics. - 2005. - V.316. - P.23-29.

13.Chernykh A., Shur V., Nikolaeva E., Shishkin E., Shur A., Terabe K., Kurimura S., Kita-mura K., Gallo K., Shapes of isolated domains and field induced evolution of regular and random 2D domain structures in LiNb03 and LiTa03 // Materials Science and Engineering B-Solid State Materials for Advanced Technology. - 2005. - V.120, N.l-3. - P.109-113.

14. Soergel E., Visualization of ferroelectric domains in bulk single crystals // Applied Physics B-Lasers and Optics. - 2005. - V.81, N.6. - P.729-751.

15.Eng L.M., Bammerlin M., Loppacher C., Guggisberg M., Bennewitz R., Luthi R., Meyer E., Huser Т., Heinzelmann H., Guntherodt H.J., Ferroelectric domain characterisation and manipulation: a challenge for scanning probe microscopy // Ferroelectrics. - 1999. - V.222, N.l-4.-P.411-420.

16. Kalinin S.V., Bonnel D.A., Electrostatic and magnetic force microscopy, in "Scanning probe microscopy: theory, techniques and applications"// WILEY-VCH. - 2001. - Ch.7. C.205-251.

17. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Fursov D.V., Batchko R.G., Eyres L.A., Fejer M.M., Byer R.L., Sindel J., Formation of self-organized nanodomain patterns during spontaneous backswitching in lithium niobate // Ferroelectrics. - 2001. - V.253, N.l-4.-P.661-670.

18.Федер E., Фракталы// M.: "Мир". - 1991. - С.254.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Menou N., Muller Ch., Baturin I.S., Kuznetsov D.K., Shur V.Ya., Hodeau J.L., Schneller Т., In situ synchrotron X-ray diffraction study of electrical field induced fatigue in Pt/PbZr0 45Ti0 5s03/Pt ferroelectric capacitors, // J.Phys.:Condens. Matter. - 2005. - V.17. -P.7681-7688.

2. Baturin I.S., Shur V.Ya., Kuznetsov D.K., Menou N., Muller C.H., Sternberg A., Influence of irradiation on the switching behavior in PZT thin films // Material Science & Engineering B. - 2005. - V.120, N.l-3. - P.141-145.

3. Кузнецов Д.К., Батурин И.С., Шур В.Я., Menou N., Muller С., Schneller Т., Sternberg A., Кинетика переключения поляризации в облученных тонких пленках PZT // ФТТ. -2006. - Т.48, №6. - С. 1104-1106.

4. Kuznetsov D.K., Shur V.Ya., Baturin I.S., Menou N., Müller Ch., Schneller Т., Sternberg A., Effect of penetrating irradiation on polarization reversal in PZT thin films // Ferroelec-trics. - 2006. - V.340. - P. 163-170.

5. Shur V.Ya., Kuznetsov D.K., Lobov A.I., Nikolaeva E.V., Dolbilov M.A., Orlov A.N., Osi-pov V.V., Formation of self-similar surface nano-domain structures in lithium niobate under highly nonequilibrium conditions // Ferroelectrics. - 2006. - V.341. - P.85-93.

6. Lobov A.I., Shur V.Ya., Baturin I.S., Shishkin E.I., Kuznetsov D.K., Shur A.G., Dolbilov M.A., Gallo К., Field induced evolution of regular and random 2D domain structures and shape of isolated domains in LiNb03 and LiTa03 // Ferroelectrics. - 2006. - V.341. - P. 109116.

Подписано в печать 21.08.06 Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Отпечатано на принтере в лаборатории сегнетоэлектриков НИИ ФПМ УрГУ Екатеринбург, пр. Ленина 51.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Взаимодействие проникающей радиации с кристаллическим веществом.

1.1.1 Механизмы образования и основные типы радиационных дефектов в кристаллах.

1.1.2 Облучение нейтронами.

1.1.3 Облучение электронами и у - лучами.

1.2 Взаимодействие лазерного излучения с веществом.

1.3 Переключение поляризации в сегнетоэлектриках.

1.3.1 Локальный подход: кинетика доменной структуры.

1.3.2 Интегральный подход: ток переключения и петля диэлектрического гистерезиса.

1.4 Экранирование деполяризующего поля.

1.5 Явление усталости при циклическом переключении поляризации в сегнетоэлектриках.

1.5.1 Общая характеристика.

1.5.2 Влияние условий эксперимента на эффект усталости.

1.5.3 Механизмы усталости.

1.5.4 Кинетический подход.

1.6 Кинетика доменов в неравновесных условиях.

1.7 Влияние проникающей радиации на диэлектрические свойства сегнетоэлектриков.

1.7.1 Влияние у-облучения и облучения электронами на переключение поляризации.

1.7.2 Влияние облучения нейтронами на переключение поляризации в сегнетоэлектриках.

1.8 Влияние лазерного излучения свойства сегнетоэлектриков.

1.8.1 Индуцированное лазерным излучением изменение показателя преломления в монокристаллах ниобата и танталата лития.

1.8.2 Влияние лазерного излучения на переключение поляризации и доменную структуру монокристаллов ниобата и танталата лития.

1.9 Монокристаллы ниобата лития.

1.10 Тонкие пленки цирконата-титаната свинца.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРМИЕНТА.

2.1 Исследуемые образцы.

2.1.1 Конгруэнтные и легированные монокристаллы ниобата лития.

2.1.2 Тонкие пленки титаната-цирконата свинца.

2.2 Облучение исследуемых образцов.

2.2.1 Облучение монокристаллов ниобата лития интенсивным лазерным излучением.

2.2.2 Облучение тонких пленок рентгеновским излучением, нейтронами и электронами.

2.3 Установка для исследования переключения поляризации в тонких пленках.

2.4 Методики измерений.

2.4.1 Анализ токов переключения и петель диэлектрического гистерезиса в тонких пленках.

2.4.2 Визуализация доменной структуры в монокристаллах ниобата лития без травления.

2.4.2.1 Оптическая визуализация.

2.4.2.2 Сшовая микроскопия пьезоэлектрического отклика (РЕМ).

2.4.3 Визуализация доменной структуры в монокристаллах ниобата лития после травления.

2.4.3.1 Селективное химическое травление.

2.4.3.2 Оптическая визуализация.

2.4.3.3 Визуализация рельефа травления с помощью атомно-силовой микроскопии.

2.4.4 Статистическая обработка и фрактальный анализ оптических изображений.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОНИКАЮЩЕЙ РАДИАЦИИ НА ПРОЦЕССЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ

В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ.

3.1 Циклическое переключение поляризации в сегнетоэлектрических тонких пленках.

3.2 Влияние рентгеновского излучения на переключение поляризации в тонких пленках.

3.3 Циклическое переключение тонких пленок в процессе облучения сивхротронным рентгеновским излучением.

3.4 Влияние облучения электронами на переключение поляризации в тонких пленках.

3.5 Влияние облучения нейтронами на переключение поляризации в тонких пленках.

3.6 Краткие выводы.

ГЛАВА 4 ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ НАНО-ДОМЕННЫХ СТРУКТУР В НИОБАТЕ ЛИТИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ.

4.1 Поверхностные структуры, индуцированные интенсивным лазерным излучением.

4.2 Формирование поверхностных нанодоменных структур с помощью ультрафиолетового импульсного лазерного излучения.

4.2.1 Основные типы поверхностных доменных структур.

4.2.2 Изолированные домены.

4.2.3 Доменная структура, состоящая из «доменных лучей».

4.3 Исследование поверхностной доменной структуры с помощью СЗМ.

4.4 Компьютерное моделирование.

4.5 Влияние импульсного инфракрасного лазерного излучения на формирование поверхностных нанодоменных структур.

4.5.1 Формирование самоподобных структур при однородном облучении.

4.5.2 Воздействие инфракрасного излучения через неоднородное пленочное покрытие.

4.6 Механизм образования поверхностных доменных структур.

4.7 Краткие выводы.

В настоящее время ведутся широкие исследования возможностей практического применения сегнетоэлектриков в различных областях техники, так как они обладают рядом уникальных свойств. Интерес к этим материалам сильно возрос в последнее время, благодаря развитию доменной инженерии, которая занимается разработкой методов создания в сегнетоэлектрических кристаллах доменных структур со строго заданной конфигурацией для применения в различных устройствах. Одной из наиболее важных задач доменной инженерии является создание фотонных кристаллов - нелинейно-оптических материалов с регулярной доменной структурой для построения эффективных преобразователей частоты когерентного излучения. Ниобат лития является хорошим модельным объектом для такого рода исследований, поскольку он относится к классу одноосных сегнетоэлектриков и обладает сравнительно простой доменной структурой, которая может быть легко визуализирована оптическими методами.

Для создания микронных доменных структур используются такие методы как аутдиффузия оксида лития (1л20), протонный обмен, диффузия титана (И) и воздействие электронным пучком. Тем не менее, до настоящего момента, использование электрического поля остается наиболее предпочтительным и надежным методом в доменной инженерии, который позволяет создавать объемные периодические структуры с микронными периодами. Однако некоторые приложения фотонных кристаллов требуют наличия доменных структур с субмикронными периодами. Поэтому, исследование формирования таких объектов, как нанодомены, и умение управлять нанодоменными структурами имеют важное фундаментальное значение.

Также, на протяжении полувека, предпринимаются попытки использовать сегнетоэлектрические материалы для создания конкурентоспособных запоминающих устройств (ТеКАМ), основанных на существовании в сегнетоэлектриках двух устойчивых состояний поляризации, переключаемых электрическим полем. Предполагается, что сегнетоэлектрические запоминающие устройства по ряду параметров превзойдут аналогичные устройства на ферритах. Записывать информацию можно электрическим полем, механическим напряжением и поглощаемым излучением, а считывать, используя эффект поля, 5 переключение поляризации, пиро- и пьезоэффекты или оптическое считывание. Для специальных применений важна присущая сегнетоэлектрикам значительная радиационная стойкость.

Актуальность работы обусловлена необходимостью детального исследования воздействия излучения на доменную структуру и переключение поляризации в сегнетоэлектриках. Особенно важными с этой точки зрения являются исследования особенностей формирования нанодоменных структур под действием импульсного лазерного излучения. Вместе с тем, исследование влияния проникающего излучения на переключение поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках является важной проблемой для применения в космических и оборонных отраслях промышленности.

Целью работы является исследование влияния проникающей радиации на переключение поляризации в тонких сегнетоэлектрических пленках цирконата-титаната свинца, а также формирования нано-доменной структуры в монокристаллах ниобата лития в результате воздействия импульсного лазерного излучения.

Объекты исследования. Влияние проникающей радиации на переключение поляризации изучалось в тонких пленках цирконата-титаната свинца РЬ2гхТ1].хОз (ЦТС). Выбор материала обусловлен его применением при создании энергонезависимых сегнетоэлектрических запоминающих устройств, которые используются, в частности, для решения космических и оборонных задач.

Исследования кинетики доменной структуры в результате воздействия импульсного лазерного излучения проводились в монокристаллах конгруэнтного и легированного М§0 ниобата лития 1л№>03. Эти материалы наиболее популярны для нелинейно-оптических и акустических применений. Развитие методов создания стабильных регулярных доменных структур с микронными и субмикронными периодами исключительно важно для создания устройств преобразования длины волны лазерного излучения с использованием эффекта квазифазового синхронизма [56]. Получение субмикронных периодов является принципиальным достижением, которое откроет качественно новые возможности при создании фотонных кристаллов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Показано, что форма тока переключения наиболее чувствительна к воздействию проникающей радиации и существенно зависит от исходного состояния доменной структуры.

• Установлено, что облучение при циклическом переключении тонких пленок приводит к значительному ускорению процесса усталости -уменьшению величины переключаемого заряда.

• Показано, что самоорганизация поверхностных нано-доменных структур, образующихся в монокристаллах ниобата лития при воздействии импульсного лазерного излучения, обусловлена эффектом коррелированного зародышеобразования.

• Обнаружена аномальная эволюция доменной структуры в сильнонеравновесных условиях: рост доменных лучей вдоль выделенных кристаллографических направлений с дискретными поворотами, вызванными их взаимодействием.

• Продемонстрировано создание поверхностных периодических нано-доменных структур с помощью импульсного инфракрасного лазерного излучения.

Практическая ценность. Результаты исследований влияния проникающего излучения на свойства тонких пленок могут быть использованы для улучшения характеристик элементов энергонезависимой памяти, используемых в условиях воздействия проникающей радиации.

Развитый способ получения субмикронной периодической доменной структуры в ниобате лития с помощью импульсного лазерного излучения расширяет возможности применения этого материала для создания устройств акустоэлектроники и нелинейной оптики.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Высокая чувствительность формы тока переключения в тонких пленках ЦТС к воздействию радиационного излучения, и существенная зависимость результата облучения от исходного состояния доменной структуры.

2. Существенное ускорение процесса усталости, вызванное воздействием проникающей радиации при циклическом переключении.

3. Формирование самоорганизованных поверхностных нано-доменных структур при облучении поверхности монокристаллов ниобата лития импульсным лазерным излучением.

4. Выявленные правила формирования нано-доменных структур за счет ориентированного роста и взаимодействия нано-доменных лучей в результате действия импульсного лазерного излучения.

5. Предложенный механизм образования поверхностных нано-доменных структур под действием пироэлектрического поля, возникающего при охлаждении поверхностного слоя после завершения импульса излучения.

Апробация работы. Основные результаты были представлены на 23 российских и международных конференциях и симпозиумах, в том числе International Joint Conference on the Applications of Ferroelectrics (2002, Nara, Japan), 7th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (2002, St.-Petersburg), XVI конференции по физике сегнетоэлектриков (2002, Тверь), 7th International Symposium on Ferroic Domains and Mesoscopic Structures (2002, Giens, France), Scanning Probe Microscopy International Workshops (2003, 2004, Nizhny Novgorod), 10th European Meeting on Ferroelectricity (2003, Cambridge, U.K.), Materials Research Society Fall Meetings (2002, 2003, Boston, USA), 16th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (2004, Gyeongju, Korea), 8th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures (2004, Tsukuba, Japan), International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (2004, Lecce, Italy), 5-ой Международной конференции "Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении" (2004, Воронеж), Nanophysics and Nanoelectronics International Symposium (2005, Nizhny Novgorod), 17th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (2005, Shanghai, China), XVII Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков (2005, Пенза), 11th International Meeting on Ferroelectricity (2005, Foz do Iguacu-Puerto Iguazu, Brazil-Argentina), International Symposium "Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (2005, Ekaterinburg), X International Symposium "Nanophysics and Nanoelectronics" (2006, Nizhny Novgorod), The 8th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity, (2006, Tsukuba, Japan), The 9th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures (2006, Dresden,

Germany), 8th European Conference on Applications of Polar Dielectrics (2006, Metz, France), 5th International Seminar on Ferroelastic Physics (2006, Voronezh).

Публикации и личный вклад автора. Основные результаты исследований опубликованы в 45 печатных работах, из них 6 статей во всероссийских и зарубежных реферируемых печатных изданиях. Диссертационная работа выполнена в лаборатории сегнетоэлектриков отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники НИИ ФПМ Уральского государственного университета им. A.M. Горького в рамках исследований, проводимых при частичной поддержке грантов РФФИ (04-02-16770), РФФИ-ГФЕН (03-02-39004), РФФИ-ННИО (04-02-04007), РФФИ-НЦНИ (05-02-19468), Министерства образования и науки РФ (48859, 49130 и РНП 2.1.1.8272 программы «Развитие научного потенциала высшей школы»), CRDF FSTM (RUE1-5037-EK-04), CRDF BRHE (EK-005-XI).

Все основные результаты работы были получены лично автором или при его активном участии. Выбор направления исследований, обсуждение результатов и формулировка задач проводились совместно с научным руководителем профессором В.Я. Шуром и E.JI. Румянцевым. Эксперименты по циклическому переключению тонких сегнетоэлектрических пленок и облучению монокристаллов ниобата лития проводились автором лично. Экспериментальная установка для циклического переключения в тонких пленках была создана совместно с И.С. Батуриным. Облучение импульсным лазерным излучением проводилось автором лично в лаборатории квантовой электроники института электрофизики УрО РАН. Анализ оптических изображений с поверхностными нано-доменными структурами проводился совместно с А.И. Лобовым. Исследование поверхностных доменных структур в ниобате лития с помощью сканирующей зондовой микроскопии проводилось совместно с Е.И. Шишкиным и Е.В. Николаевой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы по исследованию влияния проникающей радиации на переключение поляризации в тонких пленках цирконата-титаната свинца и лазерного излучения на доменную структуру в монокристаллах ниобата лития были получены следующие основные результаты:

1. Показано, что изменение характера переключения в результате радиационного облучения тонких пленок обусловлено увеличением неоднородного внутреннего поля смещения, причем распределение поля смещения определяется доменной структурой, существующей при облучении.

2. Установлено, что рентгеновское облучение тонких пленок непосредственно при циклическом переключении приводит к существенному ускорению процесса усталости.

3. Показано, что особенности переключения в пленках, облученных нейтронами, могут быть отнесены за счет влияния областей разупорядочения, играющих роль неполярных включений нанометровых размеров.

4. Установлено, что в пленках, облученных электронами и рентгеновским излучением, возрастает скорость увеличения дисперсии функции распределения внутреннего поля смещения, что ускоряет процесс усталости.

5. Все наблюдаемые эффекты, связанные с радиационно-стимулированными изменениями процесса переключения в тонких пленках, объяснены в рамках единого подхода, основанного на учете определяющей роли объемного экранирования деполяризующих полей и его ускорения в результате облучения.

6. Впервые на примере монокристаллов ниобата лития обнаружена и исследована кинетика одномерного роста сегнетоэлектрических доменов при переключении поляризации в сильно неравновесных условиях, созданных импульсным ультрафиолетовым и инфракрасным лазерным излучением.

7. Впервые выявлены законы ориентированного роста и взаимодействия нанодоменных лучей при формировании самоподобных поверхностных доменных структур.

8. Впервые продемонстрировано создание строго периодических поверхностных нано-доменных структур без приложения электрического

124 поля за счет облучения пластины ниобата лития с неоднородным пленочным покрытием, нанесенным методами фотолитографии, инфракрасным лазерным излучением.

9. Высказано предположение, что поверхностные нано-доменные структуры образуются под действием пироэлектрического поля, возникающего при охлаждении поверхностного слоя после завершения лазерного импульса. Продемонстрирована определяющая роль эффекта коррелированного зародышеобразования в формировании самоорганизованных структур.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

А - коэффициент, характеризующий скорость увеличение дисперсии функции распределения внутреннего поля смещения при циклическом переключении

AFM - атомно-силовая микроскопия

CLN - конгруэнтный ниобат лития

Ст - измерительная емкость в схеме Сойера-Тауэра

CVD - метод создания тонких пленок с помощью осаждения из газовой фазы d - толщина образца D - электростатическая индукция Db - фрактальная размерность djnt - характерное расстояние взаимодействия доменных лучей

Е, Е - электрическое поле

Еа - поле активации

Еь - поле смещения

Ес - коэрцитивное поле

Edep - деполяризующее поле

Еех - внешнее электрическое поле

El - поле в диэлектрическом зазоре

Eioc - локальное электрическое поле

Ет Е„а. Enû - усредненные локальные пороговые поля, характеризующие переключение вблизи неполярных включений

Erd - остаточное деполяризующее поле

Es - поле, создаваемое спонтанной поляризацией

Escr - поле внешнего экранирования

Eth - пороговое поле f(Eb) - функция распределения внутреннего поля смещения FeRAM - запоминающие устройства на основе сегнетоэлектриков Fr(HT) - высокотемпературная орторомбическая сегнетофаза Fr(LT) - низкотемпературная орторомбическая сегнетофаза FT - тетрагональная сегнетофаза I - плотность энергии лазерного излучения j - ток переключения jmax - максимальное значение тока переключения

126 imaxn ~ нормированное максимальное значение тока переключения к - постоянная Больцмана

L0 - характерная длина, с которой скейлинговое преобразование переходит в случайное

4 - характерный размер разбиения во фрактальном анализе методом box-counting

Ld - толщина диэлектрического зазора на поверхности сегнетоэлектрика Ls - длина экранирования LSCO - (La,Sr)Co03 М- массовое число атома

MgO:LN - ниобат лития, легированный оксидом магния N- количество импульсов переключения

Nb - количество разбиений во фрактальном анализе методом box-counting пе - обычный показатель преломления п0 - необычный показатель преломления Р - поляризация р - скорость образования зародышей Рс - кубическая параэлектрическая фаза

PFM - пьезоэлектрическая мода сканирующей зондовой микроскопии Р,. - остаточная поляризация Ps - остаточная поляризация - проекции вектора спонтанной поляризации на направление перпендикулярное поверхности образца Q - переключаемый заряд Qs - полный переключенный заряд г - параметр компьютерного моделирования, определяющий вероятность ветвления

Rm - измерительное сопротивление в схеме Мерца

Ros - сопротивление обратной связи в схеме преобразователя ток-напряжение

5 - площадь электродов SBT - SrBi3Ta09

Sw - площадь стенки Г - температура

Г - период переключающего поля

Т, Т - время нахождения в состоянии с различным направлением поляризации Тс - температура Кюри

Ьпах ~ время, соответствующее максимальному значению тока переключения х - время переключения иех - разность потенциалов на образце ит - измеряемое напряжение в схемах Мерца, Сойера-Тауэра иои1 - выходное напряжение в схеме преобразователя ток-напряжение

V- объем зародыша

Уёеп - скорость генерации вершины

- скорость роста вершины ^ - дисперсия функции распределения внутреннего поля смещения \¥с1 - пороговая энергия образования радиационных дефектов ¡¥¡7 - энергия деполяризующего поля £ - энергия электрона при фотоэффете Я - длина волны а - дисперсия функции распределения периода в процессе образования квазипериодических структур, индуцированных УФ излучением

Ф - работа выхода фотоэлектрона со - частота лазерного излучения

ИК - инфракрасное лазерное излучение

НЛ - ниобат лития

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия

УФ - ультрафиолетовое лазерное излучение

ЦТС, Р2Т - цирконат-титанат свинца й - постоянная Планка д - диэлектрическая проницаемость воздуха ь - диэлектрическая проницаемость в объеме сегнетоэлектрика

81 - диэлектрическая проницаемость поверхностного зазора

- диэлектрическая восприимчивость - удельная поверхностная энергия стенки

БЛАГОДАРНОСТИ

В качестве заключительного слова мне хотелось бы поблагодарить все тех, кто помогал мне в этом нелегком труде.

В первую очередь хочу выразить глубокую благодарность моему научному руководителю, профессору Владимиру Яковлевичу Шуру, который является для меня ярким примером успешного человека не только в науке, но и в жизни. Более того, Владимир Яковлевич является прекрасным учителем, который учит нас преодолевать трудности и, не смотря ни на что, двигаться к своей цели. Поэтому его роль в успешном завершении моей диссертации трудно переоценить!

Отдельное спасибо хочу сказать моей учительнице по физике Скулкиной Надежде Александровне. Именно с ее помощью мне удалось открыть для себя этот удивительный мир физики.

Спасибо родителям, которые хоть и далеки от науки но, не смотря ни на что, всегда поддерживали все мои начинания и предоставляли полную свободу выбора.

Спасибо всем сотрудникам, аспирантам и студентам Лаборатории сегнетоэлектриков. Отдельную благодарность хочу выразить Батурину Ивану, который для меня всегда являлся старшим товарищем, хотя мы вместе прошли путь от студенчества до соискания степени кандидата наук. Спасибо Шишкину Евгению, Николаевой Екатерине и Пелегову Дмитрию, которые помогали мне осваиваться в мире экспериментальной физики. Отдельное спасибо Алевтине Геннадьевне и Елене Пелеговой за поддержку и помощь в решении всех административных вопросов.

Спасибо администрации Уральского госуниверситета, сотрудникам и преподавателям физического факультета за предоставленную возможность учиться и одновременно работать в научной группе мирового уровня.

Спасибо тем, кто прочитал этот труд! Надеюсь, он будет для Вас полезным!

С уважением,

Дмитрий Кузнецов.

1. Афонин В.И., О критериях лазерного разрушения прозрачных твердых тел // Известия челябинского научного центра. Сер. общая и техническая физика. - 2003. - Т. 18, вып.1. - С.21-26.

2. Афонин В.И., Элементарная теория лазерного пробоя прозрачных твердых тел // Известия челябинского научного центра. Сер. общая и техническая физика. 2003. - Т. 18, вып.1. - С. 14-20.

3. Барфут Д., Тейлор Д., Полярные диэлектрики и их применение // Москва, Мир, 1981.-С.526.

4. Белостоцкий Б.Р., Любавский Ю.В., Овчинников В.М., Основы лазерной техники // Москва, Сов. Радио. 1972. - С.250.

5. Белянин A.A., Деппе Д., Кочаровский В.В., Кочаровский Вл.В., Пестов Д.С., Скалли М.О., Новые схемы полупроводниковых лазеров и освоение терагерцового диапазона // Успехи Физических Наук. 2003. - Т.173, вып.9.- С.1015-1021.

6. Бете Г.А., Ашкин Ю., Прохождение излучения через вещество. Экспериментальная ядерная физика // Москва, Изд.иностр.литер. 1955. -С.210.

7. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Т., Физика полупроводников // Москва, Наука. 1977. - С.234.

8. Будылин Б.В., Воробьев A.A., Действие излучений на ионные структуры // Москва, Госатомиздат. 1962. - С.250.

9. Бункин Ф.В., Прохоров A.M., Использование лазерного источника энергии для создания реактивной тяги // Успехи Физических Наук. 1976. - Т. 199. -С.425-446.

10. Вавилов B.C., Действие излучений на полупроводники // Москва, Физматиз.- 1963.-С.120.

11. Вавилов B.C., Ухин H.A., Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах // Москва, Атомиздат. 1969. - С.312.

12. Важенин В.А., Стариченко К.М.Гурьев A.B., Движение примесных ионов галогенов в германате свинца // Физика Твердого Тела. 1988. - Т.ЗО, вып.5.- С.1143-1147.

13. Гарбер Р.И., Федоренко А.И., Фокусировка столкновений и радиационные нарушения в кристаллах // Радиационная физика неметаллических кристаллов. Труды совещания. 1967. - С.34-54.

14. Гнатюк В.А., Городниченко Е.С., Влияние импульсного лазерного излучения на морфологию и фотоэлектрические свойства кристаллов InSb // Физика и техника полупроводников. 2003. - Т.37, вып.4. - С.414-416.

15. Дине Дж., Винйард Дж., Радиационные эффекты в твердых телах // Москва, Изд.иностр.литер. 1960. - С.123.

16. Добрецов JI.H., Гомоюнова М.В., Эмиссионная электроника // Москва, Наука, 1966.-С. 176.

17. Евланова Н.Ф., Доменная структура монокристаллов ниобата лития, выращенных методом Чохральского: Дис. канд. физ.-мат. наук // Москва, Издательство МГУ. 1978. - С. 160.

18. Желудев И.С., Физика кристаллических диэлектриков // Москва, Наука. -1968. С.234.

19. Жирнов В.А., К теории доменных стенок в сегнетоэлектриках // ЖЭТФ. -1958. Т.35, вып.5. - С.1175-1180.

20. Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы // Москва, Мир. -1965.-С.555.

21. Конобеевский С.Т., Действие облучения на материалы // Москва, Атомиздат. 1967. - С.401

22. Коноплева Р.Ф., Литвинов В.Л., Ухин И.А., Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий // Москва, Атомиздат. -1971. С. 176.

23. Кузнецов Д.К., Батурин И.С., Шур В.Я., Menou N., Muller С., Schneller Т., Sternberg А., Кинетика переключения поляризации в облученных тонких пленках PZT// ФТТ. 2006. - Т.48, №6. - С. 1104-1106.

24. Кузьминов Ю.С., Ниобат и танталат лития материалы для нелинейной оптики // Москва, Наука. - 1975. - С.225.

25. Кузьминов Ю.С., Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития // Москва, Наука. 1987. - С.264.

26. Лайнс М., Гласс А., Сегнетоэлектрики и родственные им материалы // Москва, Мир, 1981.-С.736.

27. Ландсберг Г.С., Оптика // Москва, Наука. 1976. - С.759

28. Маненков A.A., Прохоров A.M., Лазерное разрушение прозрачных твердых тел // Успехи Физических Наук. 1986. - Т.148. - С.179-208.

29. Пешиков Е.В., Законы импульсной переполяризации кристаллов триглицинсульфата // Кристаллография. 1969. - Т.14, вып.6. - С.1074-1077.

30. Пешиков Е.В., Радиационные эффекты в сегнетоэлектриках // Ташкент, Фан, 1986.-С. 140

31. Пешиков Е.В., Стародубцев C.B., Влияние радиационных эффектов на сегнетоэлектрические свойства кристаллов триглицинсульфата // Бюллетень Академии наук СССР, сер.физ. 1967. - Т.31, вып.11. - С.1791-1795.

32. Розенман Г.И., Охапкин В.А., Чепелев Ю.Л., Шур В.Я., Эмиссия электронов при переключении сегнетоэлектрика германата свинца // Письма в ЖЭТФ. -1984.-Т.39, вып.9. С.397-399.

33. Рэди Дж., Действие мощного лазерного излучения // Москва, Мир. 1974. -С.254.

34. Сигов A.C., Сегнетоэлектрические тонкие пленки в микроэлектронике // Соросовский образовательный журнал. 1996. - Т.10. - С.83-91.

35. Смоленский Г.А., Физика сегнетоэлектрических явлений // Ленинград, Наука. 1985. - С.396.

36. Соловьев С.П., Кузьмин И.И., Физика радиационных повреждении в сегнетоэлектрическом титанате бария П Известия АН СССР, Сер. физ. -1970. Т.34, вып. 12. - С.2604-2611.

37. Соловьев С.П., Кузьмин И.И., Харченко В.А., Влияние облучения на электрофизические свойства монокристаллов и керамики титаната бария // Известия АН СССР, Сер. физ. 1967. - Т.31, вып. 11. - С. 1751 -1761.

38. Стародубцев C.B., Романов A.M., Прохождение заряженных частиц через вещество // Ташкент, Изд. АН УзССР. 1962. - С.124

39. Степанов А.Л., Попок В.Н., Hole D.E., Бухараев A.A., Взаимодействие мощных импульсов лазерного излучения со стеклами, содержащими имплантированные металлические наночастицы // Физика Твердого Тела. -2001. Т.43. - С.2100-2103.

40. Стрекалов В.Н., Механическое разрушение прозрачных диэлектриков сфокусированным лазерным излучением // Письма в ЖТФ. 2000. - Т.26, вып.24. - С.19-23.

41. Сэм М.Ф., Лазеры и их применение // Соросовский образовательный журнал. 1996. - Т.6. - С.92-98.

42. Федер Е., Фракталы // Москва, Мир. 1991. - С.254.

43. Фесенко Е.Г., Гавриляченко В.Г., Семенчев А.Ф., Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов // Ростов-на-дону, изд. Ростовского университета. 1990. - С. 192.

44. Фридкин В.М., Сегентоэлектрики полупроводники // Москва, Наука. -1976.-С.408.

45. Фридкин В.М., Фотосегнетоэлектрики // Москва, Наука. 1979. - С.408.

46. Фридрихов С.А., Мовнин С.М., Физические основы электронной техники // Москва, Высшая школа. 1982. - С. 153.

47. Шимони К., Физическая электроника // Москва, Энергия. 1977. - С.121.

48. Шульпина И.Л., Зеленина Л.К., Матвеев О.А., Тепловое воздействие импульсного лазерного излучения на реальную структуру монокристаллов CdTe // Физика Твердого Тела. 2000. - Т.42, вып.З. - С.548-550.

49. Шур В.Я., Доменная структура одноосных сегнетоэлектриков: Дис. докт. физ.-мат. наук// Свердловск, УПИ. 1990. - С.335.

50. Шур В.Я., Ломакин Г.Г., Румянцев Е.Л., Якутова О.В., Пелегов Д.В., Sternberg A., Kosec М., Переключение поляризации в гетерофазных наноструктурах: релаксорная PLZT керамика // Физика Твердого Тела. -2005. Т.47, вып.7. - С.1293-1297.

51. Шур В.Я., Румянцев Е.Л., Николаева Е.В., Шишкин Е.И, Батурин И.С., Кинетический подход к объяснению эффетка усталости в сегнетоэлектриках // Физика Твердого Тела. 2002. - Т.44, вып.11. - С.2049-2054.

52. Юрин В.А., Получение устойчивого монодоменного состояния сегнетоэлектриков // Известия АН СССР, Сер. физ. 1960. - Т.24, вып.11. -С.1329-1333.

53. Abe R, Theoretical treatment of the movement of 180° domain in BaTi03 single crystal // Journal of the Physical Society of Japan. 1959. - V.14, N.5. - P.633-642.

54. Al-Shareef H.N., Auciello 0., Kingon A.I., Electrical properties of ferroelectric thin-film capacitors with hybrid (Pt,Ru02) electrodes for nonvolatile memory applications // Journal of Applied Physics. 1995. - V.77, N.5. - P.2146-2154.

55. Al-Shareef H.N, Dimos D, Boyle T.J, Warren W.L, Tuttle B.A, Qualitative model for the fatigue-free behavior of SrBi2Ta209 // Applied Physics Letters. -1996. V.68, N.5. - P.690-692.

56. Armstrong J.A, Bloembergen N, Ducuing J.Pershan P.S, Interactions between light waves in a nonlinear dielectric // Physical Review. 1962. - V.127, N.6. -P.1918-1939.

57. Asano G, Morioka H, Funakubo H, Shibutami T.Oshima N, Fatigue-free Ru02/Pb(Zr,Ti)03/Ru02 capacitor prepared by metalorganic chemical vapor deposition at 395 degrees C // Applied Physics Letters. 2003. - V.83, N.26. -P.5506-5508.

58. Ashkin A, Boyd G.D, Dziedzic J.M, Smith R.G, Ballman A.A, Levinstein H.J, Nassau K, Optically-induced refractive index imnomogenities in LiNb03 and LiTa03 //Applied Physics Letters. 1966. - V.9, N.l. - P.72-74.

59. Barry I.E., Eason R.W, Cook G, Light-induced frustration of etching in Fe-doped LiNb03 //Applied Surface Science. 1999. - V.143, N.l-4. - P.328-331.

60. Barry I.E., Ross G.W, Smith P.G.R, Eason R.W, Cook G, Microstructuring of lithium niobate using differential etch-rate between inverted and non-inverted ferroelectric domains // Materials Letters. 1998. - V.37, N.4-5. - P.246-254.

61. Bertolotti M, Papa T, Sette D, Vitali G, Electron Microscope Observation of High-Energy-Neutron-Irradiated Germanium // Journal of Applied Physics. -1965.-V.36, N.11. P.3506-3512.

62. Bertolotti M., Papa T., Sette D., Vitali G., Evidence for Damage Regions in Si, GaAs, and InSb Semiconductors Bombarded with High-Energy Neutrons // Journal of Applied Physics. 1967. - V.38, N.6. - P.2645-2647.

63. Bertolotti M., Radiation effects in semiconductors // New York, Plenum Press. -1968. -P.311.

64. Bittner R., Humer K., Weber H.W., Cakare L., Sternberg A., Lesnyh D.A., Kulikov D.V., Trushin Y.V., Dielectric properties of irradiated ferroelectric and antiferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 2002. - V.47. - P. 143152.

65. Bittner R., Humer K., Weber H.W., Kundzins K., Sternberg A., Lesnyh D.A., Kulikov D.V., Trushin Y.V., Neutron irradiation effects in PZ and PZT thin films // Integrated Ferroelectrics. 2005. - V.72. - P.47-51.

66. Bittner R., Humer K., Weber H.W., Tyunina M., Cakare L., Sternberg A., Kulikov D.V., Trushin Y.V., Dielectric properties of reactor irradiated ferroelectric thin films // Integrated Ferroelectrics. 2001. - V.37, N.l-4. - P.605-613.

67. Boyland A.J., Mailis S., Barry I.E., Eason R.W., Kaczmarek M., Latency effects and periodic structures in light-induced frustrated etching of Fe: doped LiNb03 // Applied Physics Letters. 2000. - V.77, N.18. - P.2792-2794.

68. Bratkovsky A.M., Levanyuk A.P., Ferroelectric phase transitions in films with depletion charge // Physical Review B. 2000. - V.61, N.22. - P.6115042-6115050.

69. Brown P.T., Mailis S., Zergioti I., Eason R.W., Microstracturing of lithium niobate single crystals using pulsed UV laser modification of etching characteristics // Optical Materials. 2002. - V.20, N.2. - P. 125-134.

70. Bunton P., Binkley M., Asbury G., Laser ablation from lithium niobate // Applied Physics A-Materials Science & Processing. 1997. - V.65, N.4-5. - P.411-417.

71. Buse K., Light-induced charge transport processes in photorefractive crystals .2. Materials // Applied Physics B-Lasers and Optics. 1997. - V.64, N.4. - P.391-407.

72. Camlibel L., Spontaneous polarization measurements in several ferroelectric oxides using a pulsed-field method // Journal of Applied Physics. 1969. - V.40, N.4.- P.1690-1693.

73. Chen F.S., Optially induced change of refractive indices in LiNb03 and LiTa03 // Journal of Applied Physics. 1969. - V.40, N.8. - P.3389-3396.

74. Chon U., Shim J.S.Jang H.M., Lead-free layered perovskite film capacitor for ferroelectric random access memory // Eco-Materials Processing & Design. -2003. V.439. - P.1-6.

75. Chynoweth A.G., Radiation damage effects in ferroelectric triglycine sulfate // Physical Review. 1959. - V.l 13, N.l. - P.159-166.

76. Dearaujo C.A., Cuchiaro J.D., Mcmillan L.D., Scott M.C.Scott J.F., Fatigue-Free Ferroelectric Capacitors with Platinum-Electrodes // Nature. 1995. - V.374, N.6523.- P.627-629.

77. Dimos D., Al-Shareef H.N., Warren W.L., Tuttle B.A., Photoinduced changes in the fatigue behavior of SrBi2Ta209 and Pb(Zr,Ti)03 thin films // Journal of Applied Physics. 1996. - V.80, N.3. - P.1682-1687.

78. Explorer user manual // Thermomicroscopes Co. 2001. - P.

79. Fatuzzo E., Mertz W., Ferroelectricity // Amsterdum, North-Holland Publishing Company. 1967. -P.287.

80. Galinetto P., Ballarini D., Grando D., Samoggia G., Microstructural modification of LiNb03 crystals induced by femtosecond laser irradiation // Applied Surface Science. 2005. - V.248, N.l-4. - P.291-294.

81. Glass A.M., Investigation of the electrical properties of Sri.sBasNb206 with special reference to pyroelectric detection // Journal of Applied Physics 1969. -V.40, N.12. - P.4699-4713.

82. Glower D.D., Hester D.L., Hysteresis Studies of Reactor-Irradiated Single-Crystal Barium Titanate // Journal of Applied Physics. 1965. - V.36, N.7. -P.2175-2180.

83. Gopalan V., Jia Q.X., Mitchell T.E., In situ video observation of 180° domain kinetics in congruent LiNb03 // Applied Physics Letters. 1999. - V.75, N.16. -P.2482-2484.

84. Grossman M., Bolten D., Lohse O., Boettger U., Waser R., Tiedke S., Correlation between switching and fatigue in PbZr03Ti07O3 thin films // Applied Physics Letters. 2000. - V.77, N.12. - P.1894-1896.

85. Harris E., Dakss M., Optical damage to LiNb03 from GaAs laser radiation // IBM Journal of Research and Development. 1969. - V.13, N.6. - P.722-723.

86. Hayashi M., Kinetics of domain wall motion in ferroelectric wwitching. I. General formulation // Journal of the Physical Society of Japan. 1972. - V.33, N.3. - P.616-628.

87. Hooton J.A., Mertz W.J., Etch patterns and ferroelectric domains in BaTi03 single crystals // Physical Review 1955. - V.98, N.2. - P.409-413.

88. Kaenzing W., Space charge layer near the surface of a ferroelectric // Physical Review 1955. - V.98, N.2. - P.549-550.

89. Kalinin S.V., Bonnel D.A., Electrostatic and magnetic force microscopy, "Scanning probe microscopy: theory, techniques and applications" // New York, WILEY-VCH. 2001. - Ch.7. - P.205-251.

90. Keating J., Murphy G., Gamma-irradiation effects in single-crystalline barium titanate //Physical Review. 1969. - Y.184, N.2. - P.476-480.

91. Kholkin A.L., Colla E.L., Tagantsev A.K., Taylor D.V, Setter N, Fatigue of piezoelectric properties in Pb(Zr,Ti)03 films // Applied Physics Letters. 1996. -V.68, N.18. - P.2577-2579.

92. Kholkin A.L., Iakovlev S.O., Baptista, J.L., Direct effect of illumination on ferroelectric properties of lead zirconate titanate thin films // Applied Physics Letters. 2001. - V.79, N.13. - P.2055-2057.

93. Kovalevich V.I., Shuvalov L.A., Volk T.R., Spontaneous polarization reversal and photorefractive effect in single-domain iron-doped lithium niobate crystals // Phys.Status Solidi. 2006. - V.45. - P.245-252.

94. Kuznetsov D.K., Shur V.Ya., Baturin I.S, Menou N, Muller Ch„ Schneller T., Sternberg A., Effect of penetrating irradiation on polarization reversal in PZT thin films // Ferroelectrics. 2006. - V.340. - P.161-167.

95. Lampbeck P.V., Jonker J.H., The nature of domain stabilization in ferroelectric perovskites // J.Phys.Chem.Solids. 1986. - V.47.N.5. - P.453-461.

96. Landauer L., Electrostatic Considerations in BaTi03 Domain Formation during Polarization Reversal // Journal of Applied Physics. 1957. - V.28, N.2. - P.227-234.

97. Larsen P.K., Dormans G.J., Taylor D.J., Vanveldhoven P.J., Ferroelectric Properties and Fatigue of PbZro.51Tio.49O3 Thin-Films of Varying Thickness Blocking Layer Model // Journal of Applied Physics. 1994. - V.76, N.4. -P.2405-2413.

98. Lenzo P.V., Turner E.H., Spencer E.G., Ballman A.A., Electrooptic coefficients and elastic-wave propagation in single-domain ferroelectric lithium tantalate // Applied Physics Letters. 1966. - V.8, N.4. - P.81-82.

99. Little E.A., Dynamic behavior of domain walls in barium titanate // Physical Review. 1955. - T.98, N.4. - P.978-984.

100. Lupascu D.C., Fatigue in ferroelectric ceramics and related issues // Berlin, Springer. -2004. -P.225.

101. Mailis S., Riziotis C., Smith P.G.R., Scott J.G., Eason R.W., Continuous wave ultraviolet radiation induced frustration of etching in lithium niobate single crystal // Applied Surface Science. 2003. - V.206. - P.46-52.

102. Mailis S., Sones C.L., Scott J.G., Eason R.W., UV laser-induced ordered surface nanostructures in congruent lithium niobate single crystals // Applied Surface Science. 2005. - V.247, N.l-4. - P.497-503.

103. Majumder S.B., Agrawal D.C., Mohapatra Y.N., Katiyar R.S., Fatigue and dielectric properties of undoped and Ce doped PZT thin films // Integrated Ferroelectrics. 2000. - V.29, N.l-2. - P.A63-A74.

104. Majumder S.B., Mohapatra Y.N.Agrawal D.C., Fatigue resistance in lead zirconate titanate thin ferroelectric films: Effect of cerium doping and frequency dependence//Applied Physics Letters. 1997. - V.70, N.l. - P. 138-141.

105. Matsuura K., Nakabayashi M., Tamura T., Honda K.Ohtani S., PZT capacitor with Ir/Ir02/Ir electrode fabricated by RTA // Integrated Ferroelectrics. 1996. -V.12, N.2-4. - P.139-149.

106. Menou N., Castagnos A.M., Muller C., Johnson J., Wouters D.J., Baturin I., Shur V.Y., Failure analysis of FeCAPs. Electrical behaviour under synchrotron X-ray irradiation // Integrated Ferroelectrics. 2004. - V.61. - P.89-95.

107. Merz W.J., Domain formation and domain wall motions in ferroelectric BaTi03 single crystals // Physical Review 1954. - V.95, N.3. - P.690-698.

108. Merz W.J., Domain properties in BaTi03 // Physical Review. 1952. - V.88, N.2. -P.421-422.

109. Merz W.J., Switching time in ferroelectric BaTi03 and its dependence on crystal thickness //Journal of Applied Physics. 1956. - V.27, N.8. - P.938-942.

110. Miller R.C., On the origin of barkhausen pulses in BaTi03 // J.Phys.Chem.Solids. 1960.-V.17, N.l-2. - P.93-100.

111. Miller R.C., Savage A., Further experiments on the sidewise motion of 180° domain walls in BaTi03 // Physical Review. 1956. - V.l 15, N.5. - P. 1176-1180.

112. Miller R.C., Savage A., Velocity of sidewise 180° domain-wall motion in BaTi03 as a function of the applied electric field // Physical Review. 1958. -V.112, N.3. - P.755-762.

113. Miller R.C., Weinreich G., Mechanism for the sidewise motion of 180° domain walls in barium titanate // Physical Review. 1960. - V.l 17. - P.1460-1465.

114. Muller M., Soergel E., Buse K., Influence of ultraviolet illumination on the poling characteristics of lithium niobate crystals // Applied Physics Letters. -2003. V.83, N.9. - P.1824-1826.

115. Myers L.E., Quasi-phasematched optical parametric oscillators in bulk periodically poled lithium niobate: PhD thesis // Stanford University. 2006. -P.129.

116. Nassau K., .Levinstein H.J., Ferroelectric behavior of lithium niobate // Applied Physics Letters. 1965. - V.7, N.3. - P.69-70.

117. Nassau K., Levinstein H.J., Loiacono G.M., The domain structure and etching in ferroelectric lithium niobate // Applied Physics Letters. 1965. - V.6, N.ll. -P.228-229.

118. Ohnishi N., Iizuka T., Etching study of microdomains in LiNb03 single crystals // Journal of Applied Physics. 1975. - V.46, N.3. - P.1063-1067.

119. Park C.H., Chadi D.J., Microscopic study of oxygenvacancy defects in ferroelectric perovskites // Physical Review B. 1998. - V.57. - P.R13961-R13964.

120. Pawlaczyk C.Z., Tagantsev A.K., Brooks K., Reaney I.M., Klissurska R., Setter N., Fatigue, Rejuvenation and Self-Restoring in Ferroelectric Thin-Films // Integrated Ferroelectrics. 1995. - V.8, N.3-4.

121. Pendergass L.L., Ferroelectric microdomain reversal at room temperature in lithium niobate // Journal of Applied Physics. 1987. - V.62, N.l. - P.231-236.

122. Robels U., Arlt G., Domain wall clamping in ferroelectricity by orientation of defects // Journal of Applied Physics. 1993. - V.73, N.7. - P.3454-3460.

123. Russ J.C., The image processing // New York, CRC Press. 2006. - P.500.

124. Saurenbach F., Terris B.D., Imaging on ferroelectric domain walls by force microscopy//Applied Physics Letters. 1990. - V.56, N.17. - P.1703-1705.

125. Sawyer C.B., Tower C.H., Rochelle salt as a dielectric // Physical Review. -1930.-V.35, N.l.-P.269-275.

126. Schloss L.F., Mclntyre P.C., Polarization recovery of fatigued Pb(Zr,Ti)03 thin films: Switching current studies II Journal of Applied Physics. 2003. - V.93, N.3. - P.1743-1747.

127. Scott J.F., Araujo C.A., Meadows H.B., Mcmillan L.D., Shawabkeh A., Radiation Effects on Ferroelectric Thin-Film Memories Retention Failure Mechanisms II Journal of Applied Physics. - 1989. - V.66, N.3. - P.1444-1453.

128. Scott J.F., Dearaujo C.A.P., Mcmillan L.D., Radiation-Damage in Ferroelectric Thin-Film Memories //Ferroelectrics. 1991. - V. 116, N. 1-2. - P. 107-110.

129. Scott J.G., Boyland A.J., Mailis S., Grivas C., Wagner O., Lagoutte S., Eason R.W., Self-ordered sub-micron structures in Fe-doped LiNb03 formed by light-induced frustration of etching // Applied Surface Science. 2004. - V.230, N.l-4. - P.138-150.

130. Shur V.Y., Baturin I.S., Shishkin E.I., Belousova M.V., New approach to analysis of the switching current data, recorded during conventional hysteresis measurements II Integrated Ferroelectrics. 2003. - V.53. - P.379-390.

131. Shur V.Y., Baturin I.S., Shishkin E.I., Belousova M.V., New approach to analysis of the switching current data in ferroelectric thin films // Ferroelectrics. 2003. -V.291. - P.27-35.

132. Shur V.Y., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Ferroelectric nanodomain structures in LiNbC>3 and LiTa03: Investigation by scanning probe microscopy // Physics of Low-Dimensional Structures. 2003. - V.3-4. - P. 139-147.

133. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Lomakin G.G., Yakutova O.V., Pelegov D.V., Sternberg A., Kosec M., Field induced evolution of nanoscale structures in relaxor PLZT ceramics // Ferroelectrics. 2005. - V.316. - P.23-29.

134. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Baturin I.S., Kinetic approach to fatigue phenomenon in ferroelectrics // Journal of Applied Physics. -2001. V.90, N.12. - P.6312-6315.

135. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Baturin I.S., Kinetic approach for describing the fatigue effect in ferroelectrics // Physics of the Solid State. 2002. - V.44, N.l 1. - P.2145-2150.

136. Shur V.Y., Rumyantsev E.L., Nikolaeva E.V., Shishkin E.I., Fursov D.V., Batchko R.G., Eyres L.A., Fejer M.M., Byer R.L., Nanoscale backswitched domain patterning in lithium niobate // Applied Physics Letters. 2000. - V.76, N.2. - P.143-145.

137. Shur V.Ya., chapter in Ferroelectric thin films: synthesis and basic properties" // New York, Gordon&Breach. 1996. - Ch.6. - P.193.

138. Shur V.Ya., Correlated Nucleation and Self-organized Kinetics of Ferroelectric Domains, "Nucleation Theory and Applications" // Weinheim, WILEY-VCH. -2005.- Ch.6.-P.178.

139. Shur V.Ya., Gruverman A.L.Rumyantsev E.L., Dynamics of domain structure in uniaxial ferroelectrics //Ferroelectrics. 1990. - V.lll. - P.123-131.

140. Shur V.Ya., Kuznetsov D.K., Lobov A.I., Nikolaeva E., Dolbilov M.A., Orlov A.N., Osipov V.V., Formation of self-similar surface domain structures in lithium niobate under highly-nonequilibrium conditions // Ferroelectrics. 2006. - V.341. - P.85-93.

141. Sietz F., Koehler J.S., Interpretation of the Quenching Experiments on Gold // Solid.State Physics. 1956. - V.2. - P.305-308.

142. Soergel, E., Visualization of ferroelectric domains in bulk single crystals // Applied Physics B-Lasers and Optics. 2005. - V.81, N.6. -P.729-751.

143. Stach E.A., Radmilovic V., Deshpande D., Malshe A., Alexander D., Doerr D., Nanoscale surface and subsurface defects induced in lithium niobate by a femtosecond laser // Applied Physics Letters. 2003. - V.83, N.21. - P.4420-4422.

144. Stolichnov I., Tagantsev A., Setter N., Cross J.S., Tsukada M., Top-interface-controlled switching and fatigue endurance of (Pb,La)(Zr,Ti)03 ferroelectric capacitors //Applied Physics Letters. 1999. - V.74, N.23. - P.3552-3554.

145. Tagantsev A.K., Stolichnov I., Colla E.L., Setter N., Polarization fatigue in ferroelectric films: Basic experimental findings, phenomenological scenarios, and microscopic features // Journal of Applied Physics. 2001. - V.90, N.3. - P. 13871402.

146. Turner E.H., High-frequency electro-optic coefficients of lithium niobate // Applied Physics Letters. 1966. - V.8, N.l 1. - P.303-304.

147. Varley J.H.O., A mechanism for the displacement of ions in an ionic lattice // Nature. 1954. - V.174. - P.886-890.

148. Varley J.H.O., New interpretation of irradiation-induced phenomena in alkali halides // J.Nucl.Energy. 1954. - V.l. - P.130-132.

149. Verdier C., Lupascu D.C., Rodel J., Unipolar fatigue of ferroelectric lead-zirconate-titanate // Journal of the European Ceramic Society. 2003. - V.23, N.9. - P.1409-1415.

150. Wengler M.C., Heinemeyer U., Soergel E., Buse K., Ultraviolet light-assisted domain inversion in magnesium-doped lithium niobate crystals // Journal of Applied Physics. 2005. - V.98, N.6.