На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Общие сведения о сегнетоэлектриках, диэлектрические свойства и электропроводность, линейные и нелинейные свойства. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики, области спонтанной поляризации (доменов). Направления применения сегнетоэлектрических кристаллов.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 29.07.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


20
Министерство просвещения и образования РФ
Уральский государственный технический университет
Кафедра АУТС

Курсовой на тему:
«Сегнетоэлектрики - свойства и применение»

Группа: Р-311а

Студент: Молоков Т.В.

Преподаватель: Секисов Ю.Н.

Екатеринбург

2006

Содержание:

1. Общие сведения о сегнетоэлектриках

2. Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков

3. Электропроводность сегнетоэлектриков

4. Барьеры в сегнетоэлектриках

5. Сегнетоэлектрики и антиосегнетоэлектрики

6. Практические применения сегнетоэлектриков

6.1 Управление свойствами

6.2 Линейные свойства

6.3 Нелинейные свойства

6.4 Применение в вычислительной технике

7. Тезисы доклада по реферату: «Сегнетоэлектрики - свойства и применение»

Список использованной литературы

Аннотация

В данном реферате содержатся основные сведения о сегнетоэлектрических явлениях, изложение теории сегнетоэлектричества, описание типичных свойств и направлений применения сегнетоэлектрических кристаллов.

1. Общие сведения о сегнетоэлектриках

Сегнетоэлектриками называют особый вид диэлектриков, отличающийся нелинейной зависимостью поляризации от напряженности поля, что является следствием наличия в них электрических доменов. При рассмотрении эффекта Ганна применялся термин «электростатические домены», под которыми подразумевают области сильного электрического поля. Но электростатические домены отличаются от электрических доменов, характерных для сегнетоэлектриков. В последнем случае домены -- это области самопроизвольной (спонтанной) поляризации (порядка 10-2--10-4 см), аналогичные магнитным доменам в ферромагнетиках.

Свое название сегнетоэлектрики получили от названия минерала -- сегнетовой соли (NaKC4H4O64H2O), для которой указанные свойства были обнаружены впервые. Свойства сегнетовой соли были подробно исследованы в работах академика И. В. Курчатова и П. П. Кобеко.
Наиболее распространенным сегнетоэлектриком является метатитанат бария ВаТiO3. Впервые обнаружены и исследованы сегнетоэлектрические свойства метатитаната бария в 1944 г. академиком Б. М. Вулом. Часто ВаТiOз называют сокращенно титанатом бария.
Кроме сегнетовой соли и титаната бария, насчитывается около 290 индивидуальных соединений и более 1500 материалов -- твердых растворов, обладающих сегнето- или антисегнетоэлектрическими свойствами. Под антисегнетоэлектриками подразумевают вещества, в которых спонтанная поляризация возникает в двух и более подрешетках, так что внутри каждого домена наблюдается взаимная компенсация электрических моментов, т. е. результирующая спонтанная поляризация оказывается равной нулю. Тем не менее антисегнетоэлектрики отличаются от линейных диэлектриков, поскольку они имеют спонтанную поляризацию и разбиты на домены.
Все сегнето- и антисегнетоэлектрики можно подразделить на две группы:
1) кислородно-октаэдрические или близкие к ним, где сегнетактивный ион находится, внутри кислородного октаэдра;
2) водородные или близкие к ним, где возникновение сегнетоэлектрических свойств связано с перемещением протонов в водородных связях, с вращением групп и т. д.

2. Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков

При постоянной температуре образца связь между вектором электростатической индукции D и напряженностью внешнего поля е для сегнетоэлектриков нелинейная (рис. 59.1), т. е. диэлектрическая проницаемость е является функцией напряженности поля Е. Общее соотношение между указанными величинами выражается известной формулой

D=ее0E. (1)

Однако здесь е не является постоянной величиной. В частности, можно определить начальную ен, некоторую среднюю еср и максимальную еmax диэлектрические проницаемости:

Основную кривую поляризации (рис.1) получают при увеличении Е от нуля до заданного значения на предварительно деполяризованном образце.
Характерной особенностью сегнетоэлектриков является большая величина диэлектрической проницаемости в слабых полях.
В сильных полях Е > Еmax наблюдается уменьшение е, что связано с окончанием процесса поляризации доменов. Например, на рис. 2 приведены кривые е = f(E) при различных температурах для метатитаната бария. Из рисунка видно, что при T = 22° С вначале наблюдается рост е, а затем некоторый спад. При Т == 130° С величина е не зависит от поля в результате разрушения доменной структуры. Точка Кюри ВаТiO3 соответствует 120° С . В интервале 0 -- 120° С ячейка ВаТiOз тетрагональная, при 120° С происходит фазовый переход и тетрагональная ячейка превращается в кубическую, так что при 130° С она уже кубическая, а домены разрушаются за счет теплового движения. При 0°С для ВаТiOз наблюдается второй фазовый переход и ячейка из тетрагональной превращается в ромбическую, а в интервале -- (70 -- 90)° С -- фазовый переход, при котором ячейка превращается в моноклинную или триклинную. Но эти фазовые переходы не разрушают доменную структуру, хотя векторы спонтанной поляризации изменяют свое направление. В тетрагональной ячейке, слабо отличающейся от кубической, отношение осей с/а = 1,01 и вектор спонтанной поляризации направлен вдоль оси с. Ниже 0° С для ромбической решетки вектор спонтанной поляризации направлен вдоль диагонали элементарной ячейки. После следующего фазового перехода вектор спонтанной поляризации направлен вдоль объемной диагонали.
Кроме значений ен и еmax, которые обычно определяют для сегнетоэлектриков, находят также дифференциальную относительную диэлектрическую проницаемость
(3)
Очевидно, что ход кривой едиф = f(E) будет отличаться от хода е=f(E)
Если вначале создать достаточно сильное поле E, так что будет справедливо неравенство Е > Еmax, а затем уменьшать постоянное поле по величине, то изменение D будет отставать от изменения E, т. е. будет наблюдаться гистерезис (рис. 3). Величина Dr, является остаточной индукцией, а напряженность поля Ec называют коэрцитивным полем. Кроме полной петли гистерезиса, отсекающей на осях величины Dr и Ес, можно получать и частные циклы петель гистерезиса, которые соответствуют меньшему размаху изменений D и Е


По петлям гистерезиса можно определять, реверсивную диэлектрическую проницаемость ер, которую снимают при постоянном ио.и' на малом переменном сигнале. В зависимости от величины напряженности постоянного поля смещения реверсивная диэлектрическим проницаемость получается различной (рис.4). Этим пользуются для управления емкостью в специальных сегнетоэлектрических конденсаторах -- варикодах.
При изменении температуры образца диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика изменяется. Ход кривой е = f(T) зависит от направления поля по отношению к сегнетоэлектрической оси.
Как отмечалось, в тетрагональной ячейке ВаТiO3 сегнетоэлектрическая ось направлена вдоль оси с. Перпендикулярное ей направление обозначают через а. Диэлектрическая проницаемость является тензором, и для ВаТiOз наибольшие изменения в районе фазовых переходов наблюдаются для компонента еa (рис. 5). Но в точке Кюри еa и еc сливаются, т. е. наблюдается равенство этих компонентов.
Приведенный пример для титаната бария нельзя рассматривать как типичный график для компонентов тензоров е в любых сегнетоэлектриках. В частности для сегнетовой соли, имеющей две точки Кюри (при --18 и +23° С), между которыми наблюдается спонтанная поляризация, сегнетоэлектрической осью является ось а моноклинной структуры. Только вдоль этой оси и обнаруживаются сегнетоэлектрические свойства NaKC4H4O64H2O. В направлении же осей b и с сегнетоэлектрические свойства не проявляются и диэлектрические проницаемости еb и еc составляют всего несколько единиц (рис.6).
Отметим также, что измерения компонентов тензора е проводят на однодоменном или монодоменизированном кристалле. В ромбической модификации ВаТiOз измерения тензора е затруднительны, и в большинстве случаев приводят усредненные величины е, отнесенные к первоначальным кубическим или тетрагональным осям.
Температурная зависимость в в неполярной модификации или параэлектрическом состоянии может быть представлена законом Кюри -- Вейса
(4)
Для метатитаната бария В = 10, а абсолютные значения С у разных исследователей сильно различаются, что связывают с различной технологией получения образцов. Часто принимают С = 105 град. Закон Кюри -- Вейса не применим непосредственно к точке Кюри, ибо при этом Т -- Тк = 0. Часто записывают закон Кюри -- Вейса в форме

(5)

т. е. включают постоянную В во второе слагаемое (4), либо не учитывают ее ввиду малого значения.
Частотная зависимость сегнетоэлектриков по своему характеру аналогична зависимости =(f) для материалов типа ферритов - с ростом частоты уменьшается и в некоторой области может наблюдаться крутой спад. Например, на рис. 7 показана частотная зависимость = (f) для метатитаната бария при постоянной температуре. Следует заметить, что абсолютные значения величины приводятся для общей ориентировки, поскольку они зависят от технологии изготовления кристаллов и от методики измерений. Кроме того, часто приводят такие зависимости для поликристаллических сегнетоэлектриков в виде керамики, где возможен значительный разброс всех параметров. Ясно, что при различных температурах изменения неодинаковы, ибо различны и сами величины . В качестве примера на рис. 8, а даны кривые = f (Т) при разных частотах для сегнетоэлектрика Pb(Mg1/3Nb2/33 согласно измерениям Хучуа и Лычкатой. Здесь одновременно демонстрируется еще одна особенность -- размытый сегнетоэлектрический фазовый переход и обнаруживаются релаксационные свойства, состоящие, в частности, в том, что с увеличением частоты максимум сдвигается в сторону более высокой температуры, а его величина уменьшается. Так что в данном случае максимум уже нельзя считать соответствующим точке Кюри. Подобными свойствами обладают также твердые растворы на основе BaTiO3 -- BaZrO3 -- BaSnO3, SrTiO3 -- Bi2/3 TiO3 и др.
20
20
На рис.8, б приведены кривые tg = f (Т) для сегнетоэлектрика Pb (Mg1/3Nb2/3) О3. Обычно в сегнетоэлектриках несколько ниже точки Кюри наблюдается максимум tg . Кроме того, в сегнетоэлектрической области tg и выше, чем в параэлектрической, tg обычно в пределах 0,01-- 0,06. Эти потери в значительной мере определяются потерями на гистерезис, которые пропорциональны площади петли гистерезиса.
Общий характер частотной зависи-мости диэлектри-ческой проницаемости и потерь в слабых полях в поликристаллическом титаните бария показан на рис.9, где согласно исследованиям М. М. Некрасова и Ю. М. Поплавко приведены диэлектрическая проницаемость и tg при поле смещения Есм = О (кривые 1 и 3) и Есм = 10 кВ/см (кривые 2 и 4). Как видно из рисунка, заметное уменьшение и возрастание tg наблюдается в области частот 108--1010 Гц. По-видимому, это связано с инерционностью движения доменных границ.
В заключение отметим, что при повышении температуры наблюдается рост диэлектрических потерь за счет электропроводности сегнетоэлектрика.

3. Электропроводность сегнетоэлектриков

Электропроводность влияет на доменную структуру сегнетоэлектриков. В частности, получение однодоменных кристаллов обусловлено конкуренцией между скоростью роста сегнетоэлектрической фазы и изменением концентрации свободных носителей заряда при переходе кристалла из пара- в сегнетоэлектрическую область. Если при этом поверхностный заряд граничных диполей может быть скомпенсирован свободными зарядами, то создаются необходимые условия для образования однодоменного кристалла.
Ширина сегнетоэлектрического домена
(6)
должна уменьшаться при увеличении концентрации свободных носителей заряда, поскольку последнее приводит к уменьшению электростатической энергии кристалла Азл и противополяризации P1, индуцированной поверхностными зарядами, из-за компенсации поверхностных зарядов (в формуле (6) величина P0 спонтаннаяная поляризация; К,-- постоянная).
С концентрацией свободных носителей заряда связана cпособность к «запоминанию» первоначальной доменной конфигурации. Если после нагревания кристалла выше точки Кюри Тк концентрация носителей заряда оказывается недостаточной для того, чтобы за относительно короткое время скомпенсировать поверхностные заряды, то после охлаждения ниже Тк появится первоначальная доменная конфигурация.
У титаната бария при кратковременном приложении электрического поля наблюдаются пропеллерообразные петли, что связывают с натеканием свободных носителей заряда к границам доменов и с соответствующей компенсацией поля деполяризации. Экспериментально показано наличие на доменных границах свободных носителей заряда, освобождаемых при нагреве сегнетоэлектрика выше точки Кюри.
Динамика движения доменов при наложении внешнего электрического поля также связана с концентрацией носителей заряди, т. е. с электропроводностью сегнетоэлектрика.
Таким образом, электропроводность сегнетоэлектриков представляет интерес не только сама по себе, но и как фактор, участвующий в формировании и движении доменов.
Полный ток, текущий в цепи источник--сегнетоэлектрик, как у любых диэлектриков, состоит из нескольких составляющих:
1) тока, обусловленного зарядкой геометрической емкости С образца диэлектрика и при сопротивлении цепи R, спадающего с постоянной времени тм = RC.
2) тока, обусловленного развитием разных видов диэлектрической поляризации, спадающего, например, по закону Кюри j = A t-n;
3) тока сквозной проводимости, спадающего с течением времени;
4) тока сквозной проводимости, не зависящего от времени.
Длительно спадающий со временем ток наблюдается у всех исследованных сегнетоэлектриков. При этом указанный спад отмечается только в сегнетоэлектрической области, а у одноосных сегнетоэлектриков--только в сегнетоэлектрическом направлении, Распределение потенциала при этом остается практически линейным, так что приэлектродные слои объемного заряда не возникают. Зависимость времени установления тока от температуры аналогична соответствующей зависимости коэрцитивного поля от времени установления сегнетоэлектрической поляризации. То же можно сказать о зависимости времени установления тока от напряженности внешнего поля -- оно изменяется аналогично времени установления сегнетоэлектрической поляризации. Следовательно, длительный спад тока в сегнетоэлектриках связан с установлением сегнетоэлектрической поляризации.
При измерении проводимости применяют омические (невыпрямляющие) контакты, которые получают путем вжигания паст, напылением в вакууме и т. д. -- серебряные, золотые, палладневые, платиновые, индиевые контакты.
При высоких температурах используют платиновые электроды, так как, например, серебро и золото, мигрируют в образец. Измеряют, как и в других диэлектриках, начальную, остаточную или иную проводимость.
Температурные зависимости =f(Т) обычно представляют собой экспоненты, которые характерны для той или иной области. Иногда наблюдаются изломы линейных зависимостей lg == f(1/Т), что связано с изменением энергии активации. С течением времени возможно старение сегнетоэлектрика и его проводимость возрастает.
Изменение проводимости сегнетоэлектриков охватывает много порядков величин. Например, для керамического титаната бария удельная электропроводность может изменяться от 10-15 до 10-1 Ом-1*см-1 при изменении температуры образца от комнатной до 1500 К. Но проводимость зависит от технологии получения образца и методики измерения.
Различные сегнетоэлектрики имеют разную удельную электропроводность -- от низкоомных полупроводников до хороших диэлектриков.
В титанате бария электропроводность имеет электронный характер в весьма широком интервале температур. Энергия активации проводимости в параэлектрической области составляет около 2 эВ, а оптическая ширина запрещенной зоны 3 эВ. До 1300 К электронная электропроводность ВаТiOз обычно является примесной как для кристаллов, так и для керамики. Глубина залегания доноров оказывается порядка 2 эВ, Ниже 450 К тип электропроводности электронный, а в интервале 450--1100 K знак носителей заряда, определенный методом э. д. с. соответствует дыркам. Предполагают, что роль доноров и акцепторов могут выполнять одни и те же дефекты, примесные уровни которых могут иметь «амфотерный» характер. Но возможен и такой случаи, что доноры и акцепторы в ВаТiO3 имеют различную природу.
Собственная электронная электропроводность
i =e(nn+ pp)=en(n+ p ) (7)
Для титаната бария n =0,l с.м2/(В*с) p =1,12/(В*с), тчто имеем n = 11p и
i =12enn (8)
Эффективная масса электронов для ВтiO3 порядка m* = 5m и п10-5 см-3, а i=10-22-1 *см-1 при 320 К. В сегнетоэлектриках типа SrTiO3, СаТiO3, РbТiOз электропроводность вплоть до 1250--800 К электронная (при низких температурах n-типа, при высоких температурах р-типа); ширина запрещении зоны составляет, как и для титаната бария, 3 эВ. Многие другие сегнетоэлектрики также имеют электронную электропроводность. Считают, что кислородно-октаэдрические сегнетоэлектрики имеют электронную электропроводность. Наоборот, водородные сегнетоэлектрики имеют ионную составляющую проводимости, причем примесная электропроводимость обеспечивается ионами примеси, а собственная--протонами. Ионная составляющая электропроводности обнаружена также в некоторых твердых растворах кислородно-октаэдрических сегнетоэлектриков. Метод Тубандта позволяет определять числа переноса ионов.
В районе точки Кюри наблюдается аномалия электропроводности кислородно-октаэдрических сегнетоэлектриков. При переходе из сегнетоэлектрической в параэлектрическую фазу электропроводность скачком уменьшается, а энергия активации увеличивается (рис. 10). Но в некоторых сегнетоэлектриках наблюдается лишь излом кривой == f (1/T) в точке Кюри, т. е. увеличение энергии активации без скачка электропроводности.
4. Барьеры в сегнетоэлектриках
Ранее отмечалось, что при измерениях электропроводности стремятся создать омические контакты у образца сегнетоэлектрика. Но можно поступать и наоборот -- создавать выпрямляющий контакт и получать диод на сегнетоэлектрике. Например, на рис.11 приведена в. а. х. диода на керамическом образце титаната бария, где выпрямляющий эффект возникает в приэлектродном слое BaTiO3 на контакте с серебряным электродом, полученным вжиганием серебряной пасты. Другой невыпрямляющий контакт получают путем напыления серебра в вакууме либо применения амальгамы индия.
На рис. 12 приведен другой пример нелинейных и несимметричных в. а. х. на сегнетоэлектриках. Кривая 1 получена на образце керамики Ва0.8Sr0.2ТiOx-3 с одним омическим и другим выпрямляющими электродами, а кривая 2 -- с двумя выпрямляющими электродами, так что она имеет симметричный варисторный ход.
Барьерные слои у выпрямляющих контактов в сегнетоэлектриках могут иметь весьма высокую емкость. С помощью таких слоев получены конденсаторы, например, емкостью 30000 пФ и рабочим напряжением 10 В. Создавая слоистые системы из пленочных конденсаторов с барьерными слоями, где отдельные конденсаторы соединяют параллельно, можно получать конденсаторы на очень большие емкости.
Таким образом, ясно, что в сегнетоэлектриках можно получать приэлектродные барьерные слои, которые могут создавать значительную асимметрию в. а. х.
Кроме того, в керамических сегнетоэлектриках наблюдаются барьеры не только у контактов с металлом электродов, но и внутри самой керамики на границах зерен. Имеются литературные данные (например, работы Хейванга) о влиянии запирающих слоев на границах зерен на комплексное сопротивление титаната бария и вообще на диэлектрическую дисперсию. Используют модель, аналогичную модели зерен и прослоек, и объясняют частотную зависимость диэлектрических параметров.
Имеются многочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие о существовании на поверхности сегнетоэлектриков некоторых слоев, свойства которых отличаются от свойств основной толщи монокристалла. Так, рентгеновские исследования Кенцига с сотрудниками показали, что, в поверхностных слоях кристаллов ВаТiOз на толщине около 100 Е структура отличается от структуры толщи.
Кенциг предположил, что указанные слои можно рассматривать как обедненные ионами слои Шоттки, обусловленные примесями, имеющими концентрацию 1018 см-3 и создающими поле 105--106 В/см.
Мерц экспериментально установил, что время переполяризации и коэрцитивное поле в ВаТiOз сильно зависят от толщины образца. Он объяснил эту зависимость существованием на поверхности кристалла слоев, имеющих низкую диэлектрическую проницаемость и толщину порядка 10-4 см.
Чайновес по измерениям сопротивления кристалла оценил толщину поверхностных слоев объемного заряда величиной 3*10-5 cm.
Некоторые исследователи указывают на наличие значительно более тонких барьерных слоев в кристаллах ВаТiOз.
При исследовании электропроводности поликристаллических образцов ВаТiOз с некоторыми примесями было обнаружено резкое возрастание сопротивления (на 2--7 порядков) в области точки Кюри. Подобную аномалию в ряде случаев наблюдали также на монокристаллах ВаТiOз чаще всего с небольшими добавками примеси. Ряд исследователей связывают этот эффект с возникновением на поверхности кристаллических зерен и доменных границ слоев высокого сопротивления. Причем получен ряд доказательств существования в сегнетоэлектрических материалах барьерных слоев.
Яновец теоретически рассмотрел условия существования антипараллельных (180-градусных) доменов на поверхности тетрагонального монокристалла ВаТiO3 при наличии поверхностного слоя толщиной 10-6-- 10-4 см, где есть поле, направленное в сторону кристалла (внутрь), и падение потенциала задал равным 1 В. Оказалось, что в этих условиях, там, где поле слоя противоположно направлению спонтанной поляризации внутри кристалла, могут существовать антипараллельные домены с размерами порядка 10-4--4*10-3 см. Это удовлетворительно согласуется с экспериментом.
Результаты этого расчета Яновец использует для объяснения ряда свойств ВаТiOз. В частности показано, что при травлении сегнетоэлектриков быстрее травятся области с направленным наружу вектором спонтанной поляризации (у положительных концов доменов), и поле в поверхностном слое направлено внутрь кристалла. Это соответствует наличию положительного объемного заряда в поверхностном слое.
Барьерные слои в сегнетоэлектриках, по-видимому, определяют явления усталости, состоящей в потере сегнетоэлектрических свойств при многократной переполяризации. Возможно, что стенки доменов не могут перемещаться в кристалле из-за наличия объемного заряда внутри кристалла. Здесь снова возникает вопрос о возможности локализации барьеров на границах доменов в многодоменных сегнетоэлектриках. На границах однодоменных сегнетоэлектриков, как уже отмечено, имеются барьерные слои, например, типа Шоттки. Иначе говоря, здесь, видимо, нет принципиальных отличий от картины, наблюдаемой в поверхностных слоях полупроводников. Это свидетельствует о необходимости более широкого использования теории полупроводников для описания явлений в диэлектриках.
5. Сегнетоэлектрики и антиосегнетоэлектрики

Термином пироэлектрики обозначают кристаллы, в которых имеется спонтанная поляризация. Такое название обусловлено тем, что в пироэлектриках при их нагревании на поверхности создается заряд. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики являются частными случаями пироэлектриков. Они характеризуются наличием областей спонтанной поляризации (доменов). Имеющийся в сегнетоэлектрике один домен создает в окружающем пространстве поле, которое называют деполяризующим.
20
При возникновении нескольких (или многих) доменов в одном сегнетоэлектрике деполяризующее поле уменьшается, что соответствует уменьшению энергии деполяризации (рис. 13, а). Граничные слои (стенки), разделяющие домены, имеют конечную толщину и обладают энергией, так как в соседних доменах ориентация вектора спонтанной поляризации не совпадает с ориентацией вектора спонтанной поляризации в рассматриваемом домене. Углы могут составлять 180° (180-градусные домены), 90° (90-градусные домены) и другие значения (см. рис. 13, а и б).
Расчеты показывают, что в сегнетоэлектриках толщина стенки между 180-градусными доменами не превышает нескольких межатомных расстояний, но энергия стенки достаточно велика (плотность энергии порядка 10-6 Дж/см2). В ферромагнетиках толщина стенок между магнитными доменами достигает десятков и сотен атомных расстояний, а энергия стенок у железа примерно в 10 раз меньше, чем у титаната бария.
Следовательно, процесс разбиения на домены в сегнетоэлектриках определяется, с одной стороны, уменьшением энергии деполяризующего поля, а с другой стороны, увеличением поверхностной энергии стенок. Процесс заканчивается, когда эти величины оказываются одного порядка.
Антисегнетоэлектрики можно рассматривать как совокупность двух или более вставленных одна в другую подрешеток, в каждой из которых дипольные моменты направлены параллельно, а их суммарный дипольный момент равен нулю (рис. 13, в).
При помещении сегнетоэлектрика во внешнее электрическое поле в многодоменном (полидоменном) образце происходит поворот векторов спонтанной поляризации и наблюдается значительной рост поляризации вдоль внешнего поля. При достижении поля насыщения Emax переориентация векторов спонтанной поляризации и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.