Влияние процессов экранирования на динамику доменной структуры сегнетоэлектриков германата свинца и молибдата гадолиния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Асте^ЙЮ зЛсаОп

О И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННА УНИВЕРСИТЕТ их .А.М.ГОРЬКОГО

• НИ! ФИЗИКИ И ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ .

На правах рукописи

ГРУВЕРШ Алексей Леонидович

УДК 537.¿Еб.4: [546.55:[5Чб.8Г7'289-31 + 54б.776'662^

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ЭКРАНИРОВАНИЯ НА ДИНАМИКУ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРУ СЕГШОЗШТРИКОВ ГЕРМ.ШАТА СВИНЦА И М01ИЕДАТА ГАДОЛИНИЯ

01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.

Свердловск - 1990

Работа выполнена б отделе оптоэлектрокиет к полулроаоднпко-воГ: техники НИК физики к прикладкой математики при Уральском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете ::м. А.К.Горького.

Научный руководитель - кандидат физико-математических

наук, старший научный сотрудник В.Я.Сур

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор 'Б.М.Даринский - кандидат физико-математических науг старший научный сотрудник С.В.Вагш

Ведущее учреждение Институт кристаллографии им.

■А.В.Шубнакова АН СССР

Защита состоится " <Р" фг&ЯхЛ 1990 г. в часов

на заседании специализированного совета К С63.78.04 по присуждение ученой степени кандидата физико-математических наук, в Уральском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им.А.М.Горького (620083, г.Свердловск, К-83, пр. 1е нина, 51, комн. ¿48),

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета.

Автореферат разослан "<Р " ^.¿¿/^Ос 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат фи зи ко -кат е кат и че с ки х наук, / ¡¡: стариий научный сотрудник ^щл/^/Н.б.Кудреватых

I ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

т Актуальность томи. Одной из основных особенностей се^ето электриков является воэмохность перскдачония спонтанной поляризации под действием внешнего элоатричосяого поля. Отмечавшийся в последние годы рост интереса к исследования процессов переклочения и изменения доменной структуры обусловлен но только загкостыз розония фундаыенталь-нях задач физики сегнетоэлектриков, имеоцих обаий характер для физики твердого тола з целом, но и распирением области практического использования сегнетоолектриков.В различных устройствах опто- и акустоэлектроники с применением сегнетоэлектрических материалов активно используется эффект переполяризация во внззнеи поле. Пояаиваиеся в самое последнее время запоминавшие устройства на сегнетоэлектрических пленках, придали новна импульс раавятио исследований в этом направлении.

Однако, несаотря на интенсивнне исследования процессов переклочэиия и изконения доменной структуры,имеется немало проблем. Так, одни« из факторов, существенно злия-ощих на вид доменной структуры и определявших её динамику при прилохении внесшего электрического поля, является эффект экранирования, механизм которого мохет быть как внеп-ним, так и внутренним. Наличие приповерхностннх слоев с особыми диэлектрическими свойствами приводит к тому, что в кристалле с закороченными электродами после эавераения внеинего экранирования существует остаточное деполяризующее поле, которое экранируется за счет объемных механизмов. Соотнояение характерных времен внеинего и объемного экранирования и времени воздействия внеинего электрического. поля во многом определяет характер изменения доменной структура при переклочении и додхно учитываться при создании оптических устройств, основанных на этом эффекте.

Такии образом,, детальное исследование влияния процессов экранирования на динамику доменной структуры является актуальной задачей физики сегнетоэлектриков, имеояей вах-ыое практическое значение.

Диссертационная работа выполнена в райках исследования, проводимых в отделе оптозлеетрокики и полупроводниковой техиики КИИ H1II при Уральской университете согласно постановлении ГКНТ при СИ СССР £ 357 от 10.07.79 и в соответствии с координационный планом IftHT НИР и НЮК? по проблеме "Получение иприыонение сегнето- и пьезоэлектрических материалов" на 1981-19F5 гг., задание £0.Ц. 015.05.02, а такхе координационный планом АН сССР по направлении 1.3 "Физика твердого тела" на 19S6-1990 гг.

Целью работа являлось экспериментальное и теоретичес кое исследование влияния процессов внесшего и объемного экранирования на двихенис плоских доменных стенок в одноосных согкетозлектр;;ках на призере германата свинца я ио-либдата гадолиния , а такхе исследование влияния параметров внесшего пол.? и пространственных неоднородностея состава ка форму доиенов и скорость дзигения доконных стенок в герыанате свинца.

Объвкти исследования собственных сегнетоэлектрик-ло-лупроводних гериакат свинца (ГС) P$sGe3 0,, и несобственный сегштоэлектрик-сегнетоэластнк ыолибдат гадолиния (Г1 £с/г(^1оО,Добледе0т сравнительно простой доменной структурой, состоящей кэ оптически различимых 1£0° доменов.Это обстоятельство позволяет испольаовать для исследования ди кашки доменной структуры оптические гетодк, которнэ характеризуется вксоккм временный и -пространственны« раарз-сением. Возмохкость создания модельных доменных структур, содерхаздх только плоские доменные стенки (ПДС), наличие достаточно полной ин^орьации о процессах переняочения и динамике доменов, высокая -температура фазового перехода и воэмохность варьирования характерных времен объемного экранирования в широких пределах за счет изменения проводимости позволяй? использовать ГС и ГЮ в качестве модель них кристаллов для исследования влияния процессов экранирования на динамику доменной структуры.

Научная новизна работы аакясчаотоя з следуяцеы:

Для объяснения обгшх для исследованных кристаллоз эсобенностей бокового двшенпя ПДС рассчитана величина поля на доионноя стекхо з абъоио б идоионного сегкотоэлелт-рического конденсатора с приповерхностными диэлехтричесг.и-ил слоями. При этом предполагается, что ото поле, создавз-¡эиое связанный'.! аарядаии, зарядами на элог.тродах -л объеи-ниал зарядаам, определяет скорость дзкоиет ПДС. Учитывается различно характерных времен образования объомннх зарядов и еарлдов на электродах.

Впервые исследовано вяиякио воличиш л длительности воздействия внотшго пелл на форму доденов в ГС. Установлено , что при перскличении чередующимся однополярныаи иапульсаии сильного и слабого поля уменьшение длительности импульсов слабого поля приводит я поствпояноиу лапвне-нио форы и доивнов от аастиугольь'оИ к треугольной и затеи я круглой.

Для объяснения набладавцеася зависимости предг.охек иеханизы•двихения до«энной стенки в слабых полях за счет одномерного эародызеобразовакия на ступеньках доыенноя стекхи, приводящий к послойному росту доменов.

Впервые установлено, что скорость пряиого прорастания доменов в образцах ГС со слоями роста, ориентированными вдоль полярной оси, значительно (на 1-2 порядна) вике, 401? в образцах со слоя а и роста, перпендикулярный и полярной оси.

Впервые показано, что пересечение поляризации в ГС из полидоменкого состояния под действием сильного поля ио-хот сопровохдаться образованием цепи сквозных цилиндрических доменов вблизи исходной докенноя стенай или возникновением широкой (до сотен аикрон) области, состоящей из не-сквозннх игловидных доменов.

В иироноы диапазоне температур исследовано боковое двихение доменных стенок в ГС. Установлено, что скорость

экспоненциально зависит от температуры, при этой энергия активации в сильных полях обратно пропорциональна н&пря-хекностк голя,а в слабых практически не зазисит от него. Подвихносгь доменных стенок , которую мохно ввести для описания полевой зависимости скорости в слабых полях, экспоненциально зависит от температуры.

детально исследована динамика клиновидных доменов и зигзагообразной доменной граница (ЗДГ) в ГШ в пирокои интервале полей. Установлено, что характер их двкхения качественно совпадает с двихениеи ПДС.

Научная и практическая ценность. В рабою получена новые сведения о влиянии процессов экранирования на динамику доменной структуры ГС и ГЮ. Развитые представления носят обвкй характер и применимы для других одноосных сег-нстоэлектриков, способствуют более глубокому понимание процессов, происходящих при переполлризации и открывает широкие возмохности для осознанного управления динамикой дсменов и создания доменных структур заданной конфигурации Полученные данные о дэихении ПДС могут быть использованы при создании устройств вычислительной техники и аптозлект-роники на основе ГС и ГЮ.

Апробация работы. Катериалы дисс-зртацик докладывались на Ш Всесоюзной конференции "Актуальные" проблемы получения и применения .сегнето- и пьезоэлектрических материалов и кх роль в ускорении научно-технического прогресса" (Йэсква, 1987), на 1У Всесоюзной сколе-семинаре "Сегнето-эластика" {Днепропетровск, 1988), на Мехдународном симпозиум "Доменная структура сегнетоэлектриков и родственных материалов" (Волгоград, 1989) и ХП Всесоюзной конференции по физике согнетоэлектриков (Ростов-на-Дону, 1989).

Публикации. Основнзо материалы диссертации опубликованы в 13 печатных работах.

Структура к объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех^лав, заключения и списка цитируемой литература; содерхит 148 страниц, включая 45 рисунков и 2 таблицы. Список литературы содврхит 189 названий.

КРАТКОЕ СОДЕР1ШЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается аатуальность теми диссер-,ции, формулируется основные цоля и задачи работы, ярат-| излагается содержание глав диссертации.

Первая глаза 'является .обзорной. В нея описана основ-¡э известные методы исследования динааияи доменной струк-'ра сегнетоэлектрииоэ: метод динамического пироэффекта, 1СтровоЯ электронной кихроскопии, катод неиатичесхих хид-« кристаллов и оптические иотодн. Проанализирована пре-¿уиества и недостатки кзхдого метода, Сделан вывод о том, •о для исследования динамики доменной структура в сегне-олектрихах с оптически различимый« доаенаии наиболее грспехтивными являются оптические иэгоды, обладавшие зажим пространственный и временный разренениэи.

Приведены основные экспериментальные результата по :следовашю процессов переклочения поляризации в сегнето-зектринах. Кратко иэлохэны сведения об основных иеханиз-*.х изменения доиенноя структуры при переполяризации. Бо-эе подробно проведен обзор теоретических представлений о эханизые бокового двихения 160° доменных стенок. Указано а отсутствие теоретической ¡¿одели ыеханизыа дзкхенкя до-энных стенок в слабых полях. Приведены экспериментальные ззультатн, свидетельствушаие о зависимости фориа возниаа-цхх при переялочеяии домеков от напряхэнносги внеинего эля. Кратко иэлохенн теоретические модели, объясняииие одобнуо зависимость для кристаллов титаната бария и трк-лицинсульфата. Приведен обзор работ, касавшихся влияния роцессов экранирования на свойства сегнетоэлектриков. ассиотрены аеханизиы экранирования. Подчеркнуто, что в еальных сегнетоэлектриках экранирование ыоает быть как неяниа, так и объемный. йзлохенн сведения о влиянии по-ерхностннх слоев на переклочегетв поляризация, данн основав представления о механизме этого влияния. Приведены ос-овные свойства исследованных в работе кристаллов: ГС и 'Ю и результаты экспериментального исследования динааики а доменной структуры. Отпечено, что ииеициося данные ези-

детельствуют о воамогности использования ГС и ГЮ в качестве модельных кристаллов для исследования влияния проце< сое экранирования на динамику доменной структуры.

В заключении главы сделаны краткие выводы по имеющимся в литературе данным и сформулированы основные задачи Диссертационной работк.

Вторая глава является методической. В ней приводится блок-схема экспериментальной установки. Установка позволяет наблюдать изменение доменной структуры с поиопью импульсного стробоскопического (длительность светового импульса 2*10 с) к непрерывного освецения при переключении прямоугольными импульсами напряжения длительность» от 10"®с до согон секунд (длительность фронтов менее 10~®с). Исследуемые образцы помеаались в термостат, температура в котором поддергивалась автоматически с точностью до 0,1°С и могла изменяться в пределах от 20°С до 250°С.

Приводятсл сведения об исследованных образцах и подготовке их к измерениям. Образцы ГС и ГШ выращивались по методу Чохраяьского вытягиванием из расплава. Измерения проводились на образцах ГС двух типов: ГС„- со слоями роста, ориектирогакними вдоль полярной оси (выращены в направлении [100]) и ГС,- со слоями роста, перпендикулярными полярной оси (выращены в направлении [001]).

Возможность наблюдения доменной структуры при распространении света вдоль полярной оси в ГС обусловлена наличием оптической активности, а в ГШ - двупреломления, зна; которых зависит от направления спонтанной поляризации.

В зависимости от величины времени переключения Ь регистрация доменной с:руктурн проводилась одним из двух способов. При малых "С5 (от 10~^с до 10_1с) при цикдиче! ком переключении образец освецался импульсами, света, синхронизированными с импульсами напряхеккя. При фиксированной задерхке светового импульса относительно переднего фронта переключающего импульса визуализировалась доменная конфигурация, соответствуюдая определенному моменту проце< са переключения, которая экспонировалась на фотопленку. Полученное изображение ыикрофотоиетрировалось. При больииз

г В -

(более с) изменение доменной структура при не-

форивнои о свесекии записывалось 'на видеомагнитофон и за-•ем анализироваязсь с поиоиьо телевизионного осциллографа > рехимо воспроизведения с замедленной скоростью или 'Стоп-кадр". Измерение спорости бокового двихония домон-юа стенки заклиналось в определении расстояния, которое фоходила стойка за известная про).'ехутоя времен;:.

При наличии в образце ГЮ прямоугольной фор«и одной 1,ЦС, ориентированной вдоль одной из ого сторон, измерения (тносительнсй величины скорости двихекия ПДС могли г.рэао-деться электрическим способом. Для этого регистрировалась ;ориа тока переключения. При этом, так как длина ПДС при цзихении не изменялась, сяорость ПДС в кахдый момент вре-¡ени была пропорциональна величине тока переключения.

Измерение скорости прямого прорастания заключалось в шределении времени эадерзки мехду подачей переключаемого шпульса напрягения и моментом появления первых сквозных [оменоэ диаметром ¿енее 10 мха.

В заключения главы анализируются относительные опиб-:и измерения.

В третьей глазе представлена результаты зкеперимен-■ального и теоретического исследования бокового дэихения юменных стенок п образцах ГС и Г!0.

При исследовании динамики НДС под действием электри-юского поля наблюдается ряд обдих закономерностей: дви-:ение является существенно неравномерным: в слабых (близ-их к пороговым) полях, наблюдается останозка ПДС после ¡медеиия из исходного полохения; после выключения вненне-о поля ПДС самопроизвольно возвращается в исходное поло-ение, причем скорость обратного двихения уменыпаетсл с юстоа зеличинн внеоней нагрузки, на которую загорачива-тся ооразец.

Для объяснения наблюдающихся особенностей рассчитана еличина поля £и на доменной стенке в объеме сегнето-яектричвехого конденсатора с приповерхюстннаа диалектическими зазорами. Предполагается,что это поле .создавае-ое связанными зарядами, зарядами на электродах и объемны-

ыи заряданк, определяет скорость двихекия НДС. Учитнвает-ся различие характерных времен образования зткх зарядов. Связанные заряда, создающие деполяркзуоцее поле E¿ = PS/EE, предст&ЁХвнз в виде заряхенккх плоскостей, аалэг&взих на глубине L равной толщине диэлектрического зазора от поверхности образца. В закороченном образце деполяризуемое поле экранируется по внесшей цепи ва счет изменения зарядов на электродах. Однако _ благодаря наличии диэлектркчес-ких еазоров после еавершения внескего экранирования в обы ме суносгвует остаточное деполяризуемое поле £¿r~2PzL/dtí, ( с/ - ю ладна образца). Это поде окранкруетсл за счет перераспределения носителей заряда внутри кристалла, которые образуют объемные заряды и создаст окракируаяее поле £s равное Edr . Эти заряды рассматривается как заряженные плоскости на глубине Ls от поверхности, равной аффективной длине экранирования.

Характерное время внешнего экранирования определяете, постоянной времени внэкней цепи RC и в экспериментах по двизеиио ДЦС в электрическом поле составляет не более 10~®с. Характерное время объемного экранирования Tsb оа~ висит от проводимости образца к при Г « 300 К для ГС составляет 102с, а для ГЮ 104с /1,2/. Таким образом,

RC«*se.

В бэдоменнои сегнетоэлсетричэскон конденсаторе после длительной вндерхки в закороченном состоянии поле Ejr на доменной стенке, соад&ваамое связанными варядами и заряда ми на электродах, а такхе поле зхранируюзих обьеинкх заря дов Es в силу симметрии задачи разно нули.

При смоцонииГДС ие подoieкия равновесия и остановке во внешнем поле Е- V/d ( У - разность потенциалов на обкладках) мохно считать, «то внепнее экранирование ухе про до и поэтому величина остаточного делодлризусвего поля на стенке осталась равной 0. В то хе время распределение объешшх экранируоявде зарядов в переплоченной области осталось прехниы. При этой поле на стенке, создаваемое этич зарядами,изменилось и для данной величина смещения X определяется внрахением /3/:

£5Сх)=^гГ(х/2и (1)

це Р(А)=±[2агсЦА * А&С/'А"^],

Таким образом, величина внутреннего поля на остано-ивсейся после сведения ПДС определяется соотношением:

Еи(х)--Е-Е,гГ0^15) (2)

При сиеденни ПДС величина внутреннего поля Е.^ меньпается, что приводит к тсриохенив стокки.

Длительная по сразнениз с выдерхка ПДС в сгецен-ом состоянии или многократное переключение приводит к ерераспредеденио объемных экранируодих зарядов к умень-енио создаваемого иии поля на стенке, что учитывается ведением параметра К - степени экранирования, которая огет меняться в пределах от -1 до 1.

При минимизации по параметрам I. , и К рассчитаны олевые зависимости Бела чины ¡максимального смещения ПДС :з гтолсхекия равновесия до и после многократного перекло-:ения для образцов ГС и ГЮ, удовлетворительно согласус-:иеся с экспериментом.

Для двихущеяся ПДС учитывалось наличие непосредствен-ю за стенкой области, где не завершено внепнео экраниро-ание: области плейфа /3/, ширина которой определяется ак Хе.г=У/?С • V- скорость стенки. В результате годе на двихупеяся ПДС, создаваемое связанными зарядами [ зарядами на электродах, определяется внрахением:

о)

. внутреннее поле становится равный:

Измерения скорости бокового двихения проводились в 1аэкранированных образцах (Н=1) при саецениях ПДС, значи-'ельно превыиаших эффективнуо длину экранирования так сак при Х»Цполе объемных зарядов на стенке зависит 1Т К: Es » . В этой случае скорость ПДС не зависит от

величины снесения из исходного полохения, а полевая зависимость спорости определяется соотношением:

^-Е^М-Е^), (5)

где - пороговое поле, уи - подвшность.

При минимизации отклонения мегду экспериментальными значениями скорости и рассчитанными из выражения (5) бали определены значения подвижности /л и порогового поля Е^ в ГС и ГШ. С учетом полученных параметров в рамках проведенного рассмотрения рассчитаны зависимости снесения ПДС из исходного полохения от времени. Для обоих исследов них кристаллов наблюдается хороиее согласие с экспериментом.

При исследовании самопроизвольного обратного переклю чения изменялось характерное время внешнего экранирования за счет изменения величины внесши нагрузки £ . С учето поля Е1г при тех хе значениях параметров рассчитаны зави симо-сти скорости обратного движения от величины Я

для ГС и ГШ, которые хоропо согласуются с экспериментом.

Проведено исследование влияния величины и длительное ти импульсов внешнего поля на форму доменов ГС. Еа иссло-дуеыыа образец подавались чередующиеся однополярнне импульсы сильного и слабого поля. Длительность импульсов сильного поля была меньше времени образования сквозного домена, длительность импульсов слабого поля Т^. изменялась от до 10~®с. Обнарухено, что при уменьшении Тц, Форма домэнов постепенно изменяется от шестиугольной к треугольной и зат^и к круглой. Для объяснения наблюдающейся зависимости по аналогии с теорией роста кристаллов предположено, что в малых полях боковое движение доменных стенок обусловлено движением вдоль стенки существующих на ней ступеней за счет одномерного пристеночного зародышеоб-разования. При наличии анизотропии поверхностной энергии зародышей, отвечающей симметрии кристалла, и остаточных несквозных доменов, являющихся источниками ступеней, удается объяснить наблюдающийся эффект,а также изменение ориентации ПДС в ГЮ при переполяризации из различных ори- 12 -

ггациоиннх состояний /4/.

3 четвертой главе излохенн результаты исследования н1яния ориентации пространственных периодических неодно->дностея состава типа слоев роста на скорость прямого »растения доменов и бокового двихения доменных стенок ГС, особенностей динамики доионной структуры в ГС при зрехлочении из полидомеиного состояния, а такхе двихения зногеренгных доменных стенок в ГЮ. Обнарухено, что ско-)сти прямого прорастания доменов в образцах ГС„суцест-энно (на 1-т2 порядка) выше, чем в образцах ГС_. Наблода-зееся различие скоростей объяснено периодическим измене-*ем величины спонтанной поляризации в слоях и вознихно-»кием связанных объемных зарядов,создьодих поле слоя в Зразцах ГС, которое кэ мохет быть скомпенсировано за чет объемной проводимости. Проведена оценка величины по-? слоя, которая составляет порядка 10^ В/и. Такое поле зхет возникнуть в ГС при относительной изменении подяри-1ции в слоях на 0,1

Обнарухено такхе существенное различие скоростей бо-эеого движения доменных стенок з образцах ГС„ и ГС_. На зновании этого 4>акта и качественного совпадения вида по-эвкх зависимостей скорости прямого прорастания и бокоэо-з дзихения, сделан вывод о том, что механизмом , опроделя-зик скорость бокового двихения, является прямое прорас-ание возиикаих на стенке зародыпея.

Представлена результаты кзмерекая полевой аависиыос-л скорости бокового двихения стенок цилиндрических доме-зв в образцах ГС. в строкой температурной диапазоне'. По-азано, что величина поля активации <Г , которая определяюсь из тангенса угла наклона прямых, впроксимируоцих г.споненциальные полевые зависимости скорости в сильных элях, в интервале температур от 298 К до 393 К меняется по аконутемпературная зависимость скорости доменах стенок во всем интервале использованных полей является гспоненциальной, причем в сильных {более 3, 0 я) по-

ях энергия активации обратно пропорциональна напряхеннос-я лрнлохенного поля, а в слабых практически не зависит от

неё к составляет примерно 0,4 эВ. Подобные результаты были получена теоретически в работе /5/ при расчетах в рамках модели двумерного пристеночного эародышеобраэования.

Установлено, что величина подвихности, которус мозно ввести для линейной полевой зависимости скорости доменных стенок в ГС в слабых полях, экспоненциально зависит от температурь. Энергия активации составляет 0,3 эВ.

При исследовании особенностей динаиики доменной стру; турн в ГС при переклочении из полидоиенного состояния обнаружено, что под действием импульса сильного поля длительностью порядка ts перзклочениэ сопровохдается образованием цепи сквозных цилиндрических доменов на расстоянии сО-тЗО мкм от исходной доменной стенки. При использовании серии коротких (меньше времени образования сквозного доме на) импульсов сильного поля вблизи исходного домена возни каот "широкая доменная граница" - стабильно существующая область шириной до 1D0 икм, состоящая из несквозннх игловидных доменов, плотность которых достигает Ю^мм"^. На-блвдаоцмеся особенности объяснены, неоднородностьо распределения внутреннего поля,вид которого определен в рамяах модели бидоменного конденсатора, рассмотренной в третьей главе. Показано, что вблизи доменной стенки на расстоянии порядка L внутреннее поле достигает максимального значения, а затем монотонно уменьшается.

Исследована динамика клиновидных доменов и зигзагообразной доменной границы в ГУЭ в процессе переполяризации. Установлено, что характер их двигения качественно совпадает с двихен^ем ПДС. Делается вывод о том, что для описания динамики некогерентннх доменных границ в ГШ прк менимн с учетом особенностей их формЕ представления, развитые для ПДС.

Установлено, что полевые зависимости скорости двиre^ верпин клиновидных доменов и ЗДГ тввт линейный характер. Объяснены различия пояей старта для ПДС и клиновидного дс мена, а такхе изменение геометрических размеров ЗДГ в npt цессе двихения .

основкне завода

1. Впервые э различных условиях контролируемого внеи-о и объемного экранирования детально исследовано двихе-

плоских доменных стенок в одноосных сегнетоэлектркках манате свинца и иолибдате гадолиния. Расчет величины треннего поля на доменной стенке, создаваемого в бидоном сегнетоэлектрическом кондонсаторе с. диэлентрмчески-зазорами связанными зарядами, зарядами на электродах и емными зарядами, с учетом различия характерных времен образования, позволил количественно объяснить особен-ти бокового движения плоски доменных стенок, наблвда-еся на эксперименте.

2. Впервые систематически исследована зависимость

мы доменов в ГС от величины внепяего поля и длительнос-его воздействия. Обнаружено, что при переполяризации едутиияся однополярними импульсами сильного и слабого я уненьсение длительности импульсов слабого поля приво-t изменение формы доменов от шестиугольной к треуголь-и затем к круглой. Для объяснения этой зависимости длохен механизм бокового движения доменных стенок в ">нх полях за счет одномерного зародыиеобразования на пеньках доменной стенки. При этом также удается объяс-ь изменение ориентации плоских доменных стенок в мо-5ате гадолиния при лереполяризацки из различных ориен-ионннх состояний.

3. Впервые обнаружено, что переклочоние поляризации пголидоменного состояния в горманате свинца под действи-гильного поля сопропогдается образованием вблизи исход-

доиенной стенки цепи сквозных цилиндрических доменов •широкой доменной границы" - области, состоящей из нз-ззных игловидных доменов. Эти особенности объяснена не-эродностьо внутреннего шля вблизи доменной стенки.

4. Установлено, что наличие пространственных периоди-:их неоднородностей состава типа слоев роста перпенди-фных полярной оси, приводит к замедлений скорости пря-

кого прорастания дс целое к бокового деихония до-'енннх стеной. Этот эффект объяснён периодический изменением величина споптс.нкой поляризации и возникновониеи связанна х зарядов, поле которых но могет быть заокранировано за счет объемной проводимости.

5. Обнаруюко, что характер двихония клиновидных дс меков и оигэагообразннх доменных границ в колибдате гаде лихия качественно совпадает с двихением плоских доценят стонок• Особенности динамики иокогерентных стопок объяснена в рамках модели, рассмотренной для когерентной пло< коя доменной стенки,

6, Lbxno предполохить, что развитие в работе представления uubdt обэди характер и гогуг быть распространи

на другие однооснае сегнетоэлектрики.

Оснобнно результаты диссертации опубликованы в ело; тих работах:

1. ¡Оур B.R., Груверман A.I., 1уравлева Л.Й. и др. Влияж периодических неоднородностоп состава на переклпчошм поляризации в германате свинца//Тез.докл. И Всесоиз. конф. "Актуальные проблемы получения и применения cei него- и' пьезоэлектрических материалов и их роль в ускорении научно-теишческого прогресса", 24-26 авг ., 1S87 г. ~ И., 19?7. ~ С.26.

2. Еур 6.Я., Груверман А.Л. и др. Исследование динаиики манной структуры молибдата гадолиния в переменном эле ркческом поле//Тез. докл. Я Рсесосз. конф. "Актуальн! проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлек1] раческих материалов и их роль в ускорении научно-тех! ческого прогресса", 24-26 авг., 1987 г. - П., 1967. -- С.27.

3. Оур В.Я., Груверман A.I.,. Коровина Н.В. и др. Прострг ственное распределение внутреннего поля в германате свинца с различнами типами доменной структуры//-} изикг твердого тела. - 1988. - Т.30, внпД. - С.299-302.

4. Шур В.Я., Куминов В.П., Груверман А.Л. и др. Двихенис плоской доменной стенки в молибдате гадолиния в эленп

- -16 -

ричесном поле//Тез.докл. 1У Всесоюз. ваолы-сэмикара "Сегнетоэластики", 19-24 сен?., 1968 г. - Днепропетровск, 1988. - С. 162-163.

Зур В.Я., Груверман А.Л. и др. Перестройка доменной структуры молибдата. гадолиния в электричоском поле// Тез.докл. 1У BcecoD3. школы-семинара "Сегнетоэластики", 19-24 сент., 1988 г. - Днепропетровск, 1988. - С. 160-162. '

Пур В.Л., ауиинов В.П., Груверман А .Я. и др. Дзихоние плоской доменной стенки в иолибдате гадолиния в электрическом no;ie//Kaa. АН СССР, Сер. фио. - 1989. - Т.53, внп.7. - С.1403-1406.

Shur 7.Ya.,Gruverпая A.L., et al. Hyaenlcs of plane domain wp.lls in gernEnate end gadoliniun nolibdnte//Abstr.?cts

of Int. Synposiun on Donnia o'Cructure of Ferroelectrics and Related Materials, Sept.1939.—Volgograd,1989.—P. 113. Shur V.jfa. »Gruverraan A.I»., et al. Donnin structure of lead geraanate// Ibid.-P. 119.

Shur V./a., Gruveraan A.L., et al. Interaction oi domain walls during the switching iron cultidonKin state in lead Ssr-anate// Ibid.-P.120. I. Shur V.ia., Gruvernar. A.L.,Letuchav 7. V., ot al. Donain structure oi lead gorcaaata// Ferrovlectr-iG3.-l939.-7ol.93.-?. 31-51.

..Шур В.Л., Груверман А.Л., Цалюк C.F. Температурная зависимость параметров переключения в германате свинца// ' Сегнетозвектрики и пьеаоэяехтрики. - Калинин, 196$. -С. 81-87.

>.3ур В.Я., Груверман А.Л., Куминов В.П. и др. Встречные домены в германате свинца//Тез.докл. ХП Всесоюз. конф. по физике сегнэтоэлектриков. 26-28сент., 1989 г.Ростов н/Д, 1989. - Т.З. - С.19. З.Шур В.Я., Груверман А.Л., 1уравлеза Л.й. идр. Образование объемных зарядов в германате свинца//Тез.докл.

ХП Всесовз.конф. по физике сегнетоолектрнков. 26-28 сент., 1989 г. - Ростов и/Д, 1989. - 1.3. - С.2С

1. 0ур В.Я., Попов D.A., Коровина Н.В. Связанное DHyTpei нее поле в германатв свинца//^изика твердого тела. -1984. - Т.26, выл.З. - С.781-786.

2.Шур В.Я., Попов Ю.А., Пономарев К.П. Исследование закрепления доменной структуры в нодибдате гадолиния// Тез. Ш Всесоиэ. мколк-семинара по физике сегнетоэлас-тиков, 17-22 мая, 1985 г. - Харьков, 1985. - С.12.

3. Drougard. М. Е., bandauer R. On the dependence of the swit chins time of bariua titanate crystals on their thickness J. Appl. Phys.-1959.-VoL.30, N.11.-F. 1665-1668.

4.Алексеев A.H., Злоказов H.B., Проклов A.JI. и др. ОсО' бэнности переклочения молибдата гадолиния знакоперем электрическим полем//Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1984. Т.48, вып.6. - С.1123-1125.

5.Hayashi М. Kinetics of domain walL notion in ferroeLectri switching.I.Oeneral formuLation//J. Phys. ¡Зое. Jap.-197?.

' Voi.33, N.3.-P. 616-628.

Цитируемая литература