ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сегнетоэлектрические свойства кристаллов ниобата бария натрия из "Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением " Таким образом, совокупность исключительно высоких сегнетоэлектрических, пьезоэлектрических, оптических, электрооптических, нелинейных и упругих свойств кристаллов ниобата бария-натрия дает возможность применять их как в лазерных системах связи, так и в других областях науки и техники [8—16]. [c.176] Проекция структуры BajNaNbtOu на плоскость (001) 118] Тетрагональная элементарная ячейка выделена штриховыми ляяяями. Крестиками обозначены положения кислородных атомов в противоположных вершинах октаэдров. [c.178] Дилатометрические исследования монокристалла нио-бата бария-натрия, проведенные в работах [21, 23,24], позволили установить характер температурного изменения формы элементарной ячейки кристалла вплоть до 900 (рис. 5.4). Было обнаружено, что в орторомбической фазе скорость расширения решетки вдоль оси а больше, чем вдоль оси Ь, и, поскольку период решетки вдоль оси Ь больше периода вдоль оси а [251, то по мере приближения к ОТ-переходу орторомбическое искажение решетки уменьшается. Видимо, это обусловливает небольшие объемные изменения при ОТ-переходе. При дальнейшем повышении температуры ячейка расширяется по осям а, Ь ж сжимается вдоль оси с. Выше Тк расширение кристалла вдоль осей а и Ь идет по одному и тому же зако ну, что отражает двумерное изотропное поведение тетрагональной фазы, тогда как вдоль оси с изменения с уве-личевием температуры малы. [c.179] Изменения состава внутри области гомогенности НБН заметно влияют на параметры решетки [26, 27] и оказывают воздействие на смещение атомов при ОТ-переходе, о чем свидетельствуют изменения наклона кривых расширения вдоль осей а и Ь при температуре перехода. [c.180] Авторами работы [21] было установлено, что вдоль оси с также происходит изменение параметра решетки при ОТ-переходе. За эти аномалии вдоль оси с при ОТ-переходе может быть ответственна перестройка цепочек октаэдров NbOe, вызывающая удвоение параметра с. [c.180] Оптические исследования позволили установить, что переход из тетрагональной в орторомбическую фазу совершается в большом температурном интервале (в области 200—300 С), и кристалл НБН из одноосного превращается в двуосный. [c.180] Измерения проводились на частоте 1 кГц в интервале температур от комнатной до температуры на 60 80 К выше точки Кюри. Средняя скорость нагревания и охлаждения составляла 150 К/час, в районе сегнетоэлектри-ческого перехода она снижалась до 30 К/час. При таком режиме нагрева образцы не растрескивались. Величины е и tg б рассчитывалась по формулам А.2). [c.181] Зависимости температуры Кюри кристаллов НБН от состава расплава, из которого они выращивались, изучались в работах [31, 32] (рис. 5.6). Оказалось, что значения температуры Кюри кристаллов, полученных из нестехиометрических расплавов лежат в пределах от 554 до 568 °С для стехиометри-ческих расплавов Тк достигала 580 °С. [c.182] Обратная диэлектрическая проницаемость l/e кристаллов НБН является линейной функцией температуры в интервале на 100 К выше и ниже температуры Кюри. Для них наблюдается хорошее выполнение закона Кю-)и —Вейсса Zz = J T—Tk) выше температуры Кюри 29, 33, 34]. Отношение наклонов J i, где Со — постоянная Кюри — Вейсса, а j — обратная величина наклона dzr ldT для Т Тк, составляет 6- -7, что характеризует этот переход как фазовый переход I рода [35]. Температурные зависимости 1/е для кристаллов, полученных из стехиометрического и нестехиометрического расплавов, представлены на рис. 5.7. [c.182] Типичные кривые зависимости логарифма электропроводности от температуры приведены на рис. 5 9. На кривых имеются два участка, описываемые экспоненциальными функциями, которые соответствуют низкотемпературной (примесной) и высокотемпературной (собственной) областям проводимости. [c.185] Электропроводность НБН измерялась также в работе [34]. За исключением температурной области вблизи диэлектрического пика, электропроводность Ог приближенно описывалась формулой Ог = где Е (энергия активации) была в пределах 0,96 0,2 эВ для Т Т и 1,1 0,1 эВ для Т Тк- Коэффициент М менялся для разных кристаллов от 1 до 20 Ом см . Проводимость образцов имела локальный максимум при температуре на 2 К ниже диэлектрического пика е. Величины энергии активации, полученные в этой работе из кривых проводимости, хорошо согласуются с результатами работы [37], авторы которой дают значения для Е, равные 1,00 эВ в области температур от 480 до 770 °С и 1,33 эВ в области от 770 до 900 °С.. [c.186] По сравнению с результатами, полученными на постоянном токе, частотные диэлектрические потери приводили к значительно более высоким значениям М и высотам локального экстремума вблизи Тк [34J. Авторы этой работы объясняют непостоянство М дефектами в кристаллах, плохими электрическими контактами и возможной поверхностной проводимостью. [c.186] В работе [38] проводились опыты с целью выяснения влияния отжига в атмосфере кислорода с парами воды на диэлектрические свойства кристаллов НБН. Выло установлено, что отжиг под полем в атмосфере кислорода с парами воды приводит к снижению температуры Кюри на 17 19 К и к уменьшению величины диэлектрической проницаемости в точке Кюри. Этот эффект наблюдался для кристаллов, полученных из стехиометрического и не-стехиометрического составов. Наблюдаемое явление моя -но объяснить заполнением имеющихся в структуре вакансий. Вместе с тем увеличивается анизотропия упругих свойств и уменьшается диэлектрическая проницаемость вдоль полярной оси. [c.186] Доменная структура. Характер разбиения сегнетоэлек-трического кристалла на домены зависит от наличия в кристалле дефектов и деформаций, от величины его электропроводности и условий, в которых происходит фазовый переход в сегнетоэлектрическое состояние — скорости охлаждения, однородности температуры по объему кристалла (образование зародышей доменов раньше будет начинаться в областях кристалла, имеюш их более низкую температуру Кюри). [c.187] Тип доменной структуры определяется числом ориентаций спонтанной поляризации, допускаемых симметрией точечной группы кристалла. [c.187] Вернуться к основной статье