Домен сегнетоэлектрический

Сегнетоэлектрический домен (домен) — область в сегнето- или антисегнетоэлектрике, имеющая пространственно однородное упорядочение дипольных моментов элементарных кристаллических ячеек. [c.105]

Потенциальные возможности использования этих кристаллов связаны с особенностями кристаллической структуры, свойственными этому классу соединений. Исследования физики сегнетоэлектрического состояния, фазовых переходов, доменной структуры, а также процессов взаимодействия оптического излучения с этими кристаллами (ГВГ и электрооптический эффект) представляют научный и практический интерес. [c.8]

Распределение сегнетоэлектрических доменов в кристаллах НБН, выращенных по методу Чохральского, впервые было установлено в работе [9]. Доменная структура представляет собой совокупность вставленных друг в друга вогнутых дисков (стопа тарелок ), оси которых совпадают с осью роста. Когда эта конфигурация рассекается плоскостью, перпендикулярной направлению роста, то доменная структура приобретает вид концентрических колец (рис. 5.10) [41]. Соседние тарелки являются противоположно ориентированными доменами, причем их толщина может меняться от 2 до 10 мкм [13, 33]. Доме- [c.187]

Если подать очень большую амплитуду напряженности электрического поля, то векторы Рв доменов расположатся вдоль поля, и весь кристалл будет состоять из одного домена. Однако если иоле переменное, то зависимость поляризованности Р от напряженности Е будет иметь вид петли, подобной той, которая отображает изменение В от Н у ферромагнетиков. Наличие петли гистерезиса Р — Е — непременное условие существования сегнетоэлектрических свойств. [c.287]

Наиболее характерной особенностью сегнетоэлектриков является то, что зависимость их поляризации Р от поля Е имеет вид петли гистерезиса (рис. 8.13). Существование гистерезиса в сегне-тоэлектриках связано с наличием сегнетоэлектрических доменов объемных областей, в каждой из которых дипольные моменты ориентированы одинаково, но в соседних доменах векторы Р направлены различно. Такие домены были обнаружены экспериментально в титанате бария. [c.299]

Сегнетоэлектрики — вещества, обладающие в некотором температурном интервале спонтанной поляризацией в отсутствии внешнего электрического поля. Но так как сегнетоэлектрический кристалл (рис. 1.2) состоит из больпюго количества областей (доменов) с раз- личными направлениями ориентации их спонтанных электрических моментов, геометрическая сумма которых равна нулю, то на опыте можно наблюдать изменения такого момента с температурой. [c.13]

Ferroele tri effe t — Сегнетоэлектрический эффект. Явление, при котором некоторые кристаллы (которые называются сегнетоэлектриками по аналогии с ферромагнетиками, проявляющими постоянный магнитный момент) могут проявлять спонтанный дипольный момент. Сегнетоэлектри-ческие кристаллы часто показывают особую точку Кюри, доменную структуру и гистерезис более чем ферромагнитные кристаллы. [c.956]

ASn А%, вещество из состояния I перейдет в II. Существует бесконечное число мыслимых способов перестановки атомов, приводящих к этому. Однако, как показывает анализ конкретных механизмов движения границ разориентации, границ механических и полисинтетических двойников, сегнетоэлектрических и магнитных доменов или границ раздела межмартенситных и мар-тенситно-аустенитпых фаз, фактически реализуется лишь несколько детальных каналов массоперемещений (см., например, [127, 15, 38, 89]). А именно с участием или без участия диффузии, путем испускания и поглощения дислокаций или без этого, путем пластических сдвигов вдоль границы S или по плоскостям, наклоненным к ней и, наконец, путем смещений и перетасовки атомов внутри заметаемого объема. Поэтому целесообразно обратиться к следующему модельному способу перестроения кристалла из модификации [c.171]

Создание при выключении тюляризации оптически изотропного состояния в объеме сегнетоэлектрической керамики, а вместе с ним высокого и равномерного оптического контраста, можно обеспечить двумя методами [1] 90°-ной переориентацией векторов спонтанной поляризации доменов в постоянном электрическом поле и [c.74]

При заданной амплитуде переменного напряжения деполяризация объема образца наступает прн достижении лишь некоторой пороговой частоты, которая характеризует уровень энергии, иеоб-Аодимой для комлеисации теллоогвода и начала процесса деполяризации отдельных сегнетоэлектрических доменов. В случае указанной выше геометрии образца эта частота была равна 0,8 0,9, 1.4 и 3,4 МГц соответственно для У=30, 25. 20 н Ю В. Понятна также зависимость времен выключения поляризации и последую- [c.76]

В устройстве ферпик [16, 122], разработанном фирмой Белл, применен эффект управляемого электрическим полем двулуче-преломления в мелкозернистой ЦТСЛ-керамике состава 7/65 35. Использовалась структура с механическим нагружением (изгибом) керамической пластины с помощью специальной плексигласовой подложки. Результатом освещения и перераспределения электрического поля в слоях структуры была переориентация векторов поляризации сегнетоэлектрических доменов в направлении силовых линий электрического поля (перпендикулярно плоскости пластины). Считывание изображений осуществлялось при пропускании через структуру пучка гелий-неонового лазера, к которому она была нечувствительна. [c.130]

Ской деформаций в сегнетоэлекТрической керамйке возникает явление двулучепреломления, вызываемое частично явлением фотоупругости, а частично переориентацией доменов в направлении оси деформации. Поскольку переориентация доменов происходит не в электрическом поле, существование остаточного двулучепреломления означает, что переключаемые домены, очевидно, располагаются вдоль оси растяжения парами с антипараллельной ориентацией, так что остаточная поляризация равна нулю. [c.152]

Геометрический рельеф поверхности, образующийся на поверхности сегнетоэлектрической керамики в результате переориентации доменов, используется в пространственном модуляторе света Ferri on (рис. 4.3.5). На прозрачную пластинку керамики PLZT с обеих сторон нанесен слой фотопроводника, поверх которого напылены электроды. Один из электродов прозрачный, а другой зеркально отражающий. Используется пластинка керамики толщиной 250 мкм. Фотопроводящий слой также [c.154]

Наряду с продольным линейным электрооптическим эффектом в кристаллах НБС имеет место достаточно сильный квадратичный электрооптический эффект [13, 15, 35]. Если линейный эффект наблюдается только при температурах ниже сегнетоэлектрического фазового перехода, то квадратичный, возникая при температурах, несколько ниже температуры перехода, существует значительно выше температуры Кюри, когда материал находится в неполярной фазе (рис. 4.13). Такое преобразование линейного электрооптического эффекта в квадратичный в области фазового перехода можно было бы связать с переходом кристалла в центросимметричную фазу, где линейные эффекты равны нулю, однако, согласно данным [6], кристаллы НБС не имеют центросимметричной фазы. Следует отметить, что линейный электрооптический эффект зависит от направления Р и в полидоменном кристалле может иметь место только квадратичный эффект. Наличие только квадратичного эффекта означает, что либо остаточная поляризация связана с неравнозначными размерами доменов, либо число их невелико [15]. [c.120]

Неравномерность осаждения декорирующих частиц на поверхности скола позволяет обнаружить объемную электрическую гетерогенность исследуемого кристалла, которая может быть вызвана либо неоднородностью состава (мелкодисперсные выделения второй фазы), либо неоднородной поляризацией кристалла, т. е. его полидоменно-стью. Сравнение выявленной структуры поверхности Сколов НБС с доменной структурой сегнетоэлектрического триглицинсульфата (ТГС), подробно исследованной методами декорирования в [623, показало, что линзо- и сигарообразная форма электрически заряженных областей кристалла НБС подобна по форме доменам в ТГС. Размеры этих областей соизмеримы с размерами доменов ТГС и составляют порядка нескольких десятков микрон. Расположение заряженных областей носит регулярный характер опи вытянуты в направлении сегнетоэлектриче-ской оси. Однако на сколах НБС не наблюдается характерной текстуры антрахинона, присущей доменам разного знака. Следует отметить, что заряженные области сколов НБС окаймлены нейтральными участками, на которых не происходит кристаллизации декорирующего вещества. [c.145]

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]

Слои роста. Наиболее распространенным типом дефектов, свойственным многим кристаллам окислов, выращенным из расплава по методу Чохральского, являются слои или полосы роста, которые вызывают периодические из-меиения показателей преломления вдоль направления роста. В экспериментах по генерации второй гармоники было обнаружено [22], что свег, рассеянный ростовыми полосами, имеет различную поляризацию. Эю обстоятельство приводит к рассеянию излучения второй гармоники н, следовательно, к уменьшению ее интенсивности. Слои роста являются основными оптическими дефектами в кристаллах НБН, и их трудно устранить при выращивании кристаллов. В этих кристаллах встречаются два типа ростовых ПОЛОС тонкие слои толщиной 3 10 мкм и широкие толщиной 25 — 70 мкм [53]. В работе [42] было установлено, что возникновение слоев роста не зависит от сегнетоэлектрической природы материала, но присут ствие их в кристалле, как уже указывалось, стабилизирует определенную форму доменной структуры (см. рис. 5.11). Способность полос роста закреплять домены зависит от толщины слоя. В этом отношении наиболее эффективными являются широкие слои. В работе (гл. 4, [80]) показано, что в слоях роста имеет место также неоднородность механических свойств. [c.223]

Ячеистая структура. Распространенным дефектом в кристаллах НБН является ячеистая структура, сопровождающаяся нитевидными образованиями, усами , параллельными оси роста кристалла. Эти усы образуются в углах ячеистых блоков и распространяются в глубь кристалла, создавая изменение показателя преломления вдоль направления роста. Ячеистая структура, а следовательно, и усы образуются в кристаллах при высоких скоростях вытягивания и особенно из нестехиометриче-ских или содержащих примеси расплавов [53]. Было установлено [77], что стенки ячеистых блоков являются также сегнетоэлектрическими доменными стенками, поскольку они не наблюдаются после монодоменизации кристалла. Зондирование электронным лучом показало, что стенки блоков обогащены Na и обеднены Ва. Между блоками возможна также сегрегация иридия или платина (материала тигля), попадающих в кристалл вследствие их частичного окисления [53]. [c.225]

В кристаллах KSN сегнетоэлектрические домены ориентированы вдоль тетрагональной оси с. Если электриче ское поле приложить вдоль оси с неполярного образца, то домены, антипараллельные направлению поля, изменят свое направление поляризации, так что все домены окажутся направленными параллельно приложенному полю. Изменение направления приложенного поля, а следовательно, и поляризации на противоположное не должно изменять диэлектрические свойства кристалла. Однако эксперименты под азали, что дизлектрические свойства не соответствуют исходным, если кристалл деполяризовался в уменьшающемся переменном поле, тогда как при термической деполяризации (при охлаждении от температуры выше точки Кюри) его свойства полностью восстанавливаются. Кроме того, было обнаружено, что приложение переменного поля к полидоменному кристаллу оказывает тот же самый эффект, что и постоянное поле. Этот эффект еще не объяснен, хотя можно сделать предположение, что термическая деполяризация кристалла приводит к антисегнетоэлектрическому состоянию чрезвычайно малых сегнетоэлектрических доменов, когда приложенное электрическое поле не превышает 3 кВ/см. [c.252]

Образование полидоменной структуры в сегнетоэлектрических кристаллах выгодно энергетически, так как монодоменный кристалл создает в окружающем пространстве электрическое поле (являясь электретом). Энергия внешнего поля понижается с уменьшением размеров доменов, но при этом возрастает энергия доменных стенок, разделяющих области с разным направлением спонтанной поляризации. В зависимости от температуры, свойств окружающей среды и структурных дефектов сегнетоэлектрическо-го криста.1ла образуется устойчивая полидоменная структура [c.176]

Так же как и зависимости Рс Е, Т, р), приведенные на рис. 6.7, возможность спонтанного дробления на домены объясняется лабильностью сегнетоэлектрического состояния по сравнению с типично пироэлектрическим. Тем не менее в ряде технических применений необходимы монодоменные кристаллы или поляризованные поликристаллы (в которых домены преимущественно ориентированы ib одном направлении). Поляризованную структуру пьезокерамики (см. 5.2) создают температурной поляризациея а в случае монокристаллов вводят специальные примеси или применяют радиоактивное облучение одновременно с поляризующим электрическим полем. Введенные или радиационно наведенные дефекты затрудняют образование или перемещение доменных стенок. [c.177]

Как правило, для всех механизмов поляризации, кроме оптической и переполяризации сегнетоэлектрических доменов, коэффициенты б1 и б2 в выражениях (6.9) и (6.10) отрицательны, т. е. в сильных электрических полях диэлектрическая проницаемость уменьшается и поэтому N<<0. Оптическая нелинейность, при которой имеет место рост е( ), рассмотрена в гл. 7. Ниже описывается доменная нелинейность сегнетоэлектриков. [c.187]

При использовании эффективной нелинейности варикондов также следует иметь в виду наличие сегнетоэлектрического старения, в результате которого прямой и обратный ход кривой эф Е ) не совпадают. В омоложенном сильным переменным полем конденсаторе пе-реполяризация доменов облегчена, в связи с чем е ф выше, а Е х ниже, чем в состаренном . [c.221]

Геометрия доменов. При сегнетоэлектрических фазовых переходах в кристаллах возникает спонтанная поляризация. 1чак правило, кристаллы сегнетоэлектриков при высоких температурах не имеют спонтанной поляри- [c.50]

Рассматривая сегнетоэлектрические домены как двойники, можно убедиться, что элементами двойнико-вания доменов являются утраченные при переходе элед1енты симметрии кристалла по сравнению с элементами симметрии домена. В частности, это обстоятельство объясняется возвращением кристалла к исходной симметрии после разделения на домены. [c.53]

Подвижность доменов различна для различных сегнетоэлектриков и возрастает при приближении к температуре фазовых переходов. Для ВаТ10д в сильных полях при комнатной температуре 1 = 2,5 см , в 1. сек . Для сегнетовой соли в середине сегнетоэлектрического интервала 1-1 = 100 см . сек 1. [c.89]

Сегнетоэлектрики. Все сегнетоэлектрики, по крайней мере в полярных сегнетоэлектрических модификациях, обладают пьезоэлектрическими свойствами. При макроскопическом рассмотрении разбитого на домены кристалла как целого могут встретиться два случая наличие и отсутствие пьезосвойств. Все зависит от того, обладал ли данный кристалл пьезоэлектрическими свойствами в параэлектрической модификации, до фазового перехода (т. е. имел ли кристалл в этой модификации центр симметрии). Если кристалл не имел центра симметрии, т. е. был пьезоэлектриком до фазового перехода, то в соответствии с принципом о возвращении кристалла после разделения на домены в прежнюю группу симметрии (гл. II), он будет обладать пьезоэлектрическими свойствами и после фазового перехода, Гпосле разбиения на домены, в полидоменном состоянии. Типичными примерами такого типа фазовых переходов являются переходы с возникновением спонтанной поляризации в дигидрофосфате калия (KDP) и сегнетовой соли. Для кристаллов, являюпщхся центросимметричными в параэлектрической фазе, характерны центросимметричная конфигурация доменов и отсутствие пьезоэффекта. Такого вида фазовые переходы имеют место, например, в титанате бария и триглицинсульфате (ТГС). [c.137]

На рис. 64 приведена зависимость электрострикцион-ного коэффициента i ц (сегнетоэлектрический срез) кристалла сегнетовой соли от приложенного постоянного электрического поля. Из рисунка четко виден процесс выключения электрострикции, обусловленной переориентацией доменов (обратный пьезоэффект на удвоенной частоте), по мере увеличения внешнего поля. Этот процесс выключения приводит к резкому снижению коэффициента. 11 №и равен 6,15 10 при поле, равном нулю, и 0,07-10 при ноле 400 в/см). Последнее значение весьма близко к значению Нц выше верхней точки Кюри ( 0,1 -Ю эл.-ст. ед.). [c.154]

Спонтанная (самопроизвольная) поляризация присуща особому классу диэлектриков — сегнетоэлектри-кам, получивщим свое название от сегнетовой соли, на которой впервые были обнаружены те особенные свойства, которые характеризуют этот класс материалов. Сегнетоэлектрическими свойствами обладают некоторые неорганические кристаллы. Эти кристаллы состоят из областей — доменов, представляющих собой диполи с определенными электрическими моментами. Таким образом сегнетоэлектрики отличаются от полярных диэлектриков с дипольными молекулами тем, что иоследние имеют самопроизвольно поляризованные молекулы, 46 [c.46]

Смотреть страницы где упоминается термин Домен сегнетоэлектрический : [c.300] [c.159] [c.243] [c.261] [c.201] [c.52] [c.61] [c.64] [c.72] [c.78] [c.130] [c.218] [c.29] [c.37] [c.99] [c.177] [c.153] [c.53] [c.62] [c.140] [c.40] [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...