Dielectric studies of nanoporous alumina films filled with the Rochelle salt

Барышников, С. В.; Charnaya, E. V.; Стукова, Е. В.; Milinskii, A. Yu.; Tien, Cheng

doi:10.1134/s1063783410070206

Cited by 26 publications

(7 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The presented model and the found values of its parameters are a good starting point for developing a model description of ferroelectricity in nanosize inclusions of compounds, to which the Mitsui model is applicable, grown in a porous matrix [11,13,14]. Ключовi слова: сеґнетова сiль, теплове розширення, гiдростатичний тиск, одновiсний тиск, модель Мiцуї…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Mitsui model with diagonal strains: A unified description of external pressure effect and thermal expansion of Rochelle salt NaKC_4H_4O_6·4H_2O

Moina¹,

Левицкий²,

Zachek³

2011

Condens. Matter Phys.

View full text Add to dashboard Cite

We elaborate a modification of the deformable two-sublattice Mitsui model of [Levitskii R.R. et al., Phys. Rev. B. 2003, 67, 174112] and [Levitskii R.R. et al., Condens. Matter Phys., 2005, 8, 881] that consistently takes into account diagonal components of the strain tensor, arising either due to external pressures or due to thermal expansion. We calculate the related to those strains thermal, piezoelectric, and elastic characteristics of the system. Using the developed fitting procedure, a set of the model parameters is found for the case of Rochelle salt crystals, providing a satisfactory agreement with the available experimental data for the hydrostatic and uniaxial pressure dependences of the Curie temperatures, temperature dependences of spontaneous diagonal strains, linear thermal expansion coefficients, elastic constants c E ij and c E i4 , piezoelectric coefficients d 1i and g 1i (i = 1, 2, 3). The hydrostatic pressure variation of dielectric permittivity is described using a derived expression for the permittivity of a partially clamped crystal. The dipole moments and the asymmetry parameter of Rochelle salt are found to increase with hydrostatic pressure.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Nowadays, Rochelle salt [11][12][13][14] and other crystals [15] described by the Mitsui model often serve as test materials for experiments with nanosize phenomena. Properties of the ferroelectric nanoinclusions in a solid matrix are strongly affected by surface tension and thermal mismatch stresses.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mitsui model with diagonal strains: A unified description of external pressure effect and thermal expansion of Rochelle salt NaKC_4H_4O_6·4H_2O

Moina¹,

Левицкий²,

Zachek³

2011

Condens. Matter Phys.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The research performed at the Ioffe Institute was funded by the Russian Foundation for Basic Research according to the research project No. 16…”

Section: Acknowledgmentsmentioning

confidence: 99%

“…Indeed, they may be coupled to each other forming nanocrystalline ceramics [3], attached to a substrate in arrays of islands [1,4], or bonded to a dissimilar material along the whole surface, as it happens in composites. Ferroelectric nanocomposites have been widely fabricated by intruding various ferroelectrics into pores of dielectric matrices [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18]. This approach was realized using different porous dielectrics, such as porous silica glass [9], synthetic opals [5], sodium borosilicate glass with a high porosity [11], nanoporous aluminum oxide [14], and molecular sieves [15].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Phase diagrams of ferroelectric nanocrystals strained by an elastic matrix

Nikitchenko

Azovtsev

Pertsev

2017

J. Phys.: Condens. Matter

View full text Add to dashboard Cite

Ferroelectric crystallites embedded into a dielectric matrix experience temperature-dependent elastic strains caused by differences in the thermal expansion of the crystallites and the matrix. Owing to the electrostriction, these lattice strains may affect polarization states of ferroelectric inclusions significantly, making them different from those of a stress-free bulk crystal. Here, using a nonlinear thermodynamic theory, we study the mechanical effect of elastic matrix on the phase states of embedded single-domain ferroelectric nanocrystals. Their equilibrium polarization states are determined by minimizing a special thermodynamic potential that describes the energetics of an ellipsoidal ferroelectric inclusion surrounded by a linear elastic medium. To demonstrate the stability ranges of such states for a given material combination, we construct a phase diagram, where the inclusion's shape anisotropy and temperature are used as two parameters. The 'shape-temperature' phase diagrams are calculated numerically for PbTiO and BaTiO nanocrystals embedded into representative dielectric matrices generating tensile (silica glass) or compressive (potassium silicate glass) thermal stresses inside ferroelectric inclusions. The developed phase maps demonstrate that the joint effect of thermal stresses and matrix-induced elastic clamping of ferroelectric inclusions gives rise to several important features in the polarization behavior of PbTiO and BaTiO nanocrystals. In particular, the Curie temperature displays a nonmonotonic variation with the ellipsoid's aspect ratio, being minimal for spherical inclusions. Furthermore, the diagrams show that the polarization orientation with respect to the ellipsoid's symmetry axis is controlled by the shape anisotropy and the sign of thermal stresses. Under certain conditions, the mechanical inclusion-matrix interaction qualitatively alters the evolution of ferroelectric states on cooling, inducing a structural transition in PbTiO nanocrystals and suppressing in BaTiO inclusions some transformations occurring in their bulk counterpart. The constructed phase maps open the possibility to calculate dielectric properties of strained PbTiO and BaTiO nanocrystals and ferroelectric nanocomposites comprising such crystallites.

show abstract

“…На сьогоднішній день досить грунтовно вивчені особливості поведінки в мезопористих матрицях сегнетоелектриків поблизу фазових переходів [1][2][3][4], феромагнетиків [5][6][7][8], надпровідників та суперіоніків [9][10]. Перераховані наногібриди є перспективними і для застосування в системах випромінювання і лазерної генерації на основі колоїдних фотонних кристалів, сформованих з цих частинок.…”

Section: вступunclassified

Properties and Practical Application of Nanoporous Silicate Matrices, Filled with Mixture of NaNO2 and BaTiO3 Ferroelectrics. influence of Co-Encapsulation

Grygorchak¹,

Shvets²,

Ivashchyshyn³

et al. 2016

PCSS

View full text Add to dashboard Cite

Властивості і можливості практичного застосування нанопористих силікатних матриць, заповнених сумішшю сегнетоелектриків NaNO 2 і BaTiO 3 . Вплив коінкапсуляції 1 Національний університет «Львівська політехніка», вул. С. Бандери, 12, м. Львів, 79013, shvets_roman@ukr.net 2 ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76018 Представлено результати досліджень характеристик пористої кремнеземної матриці МСМ-41 з інкапсульованими в її пори нітритом натрію та сумішшю його з титанатом барію. Встановлено характер змін частотної дисперсії імпедансу, тангенса кута електричних втрат та діелектричної проникності синтезованих інкапсулатів при нагріванні, освітленні та в магнітному полі. Знайдено умови, при яких синтезовані наногібриди можуть виявитися цікавими з точки зору формування структур квантових акумуляторів електричної енергії та ємнісних головок для зчитування інформації з магнітних носіїв.Ключові слова: нанопориста матриця МСМ-41, система « господар-гість», сегнетоелектрики, імпеданс, діаграми Найквіста, діелектрична проникність, тангенс кута електричних втрат, термостимульована деполяризація. 22.09.2016; прийнята до друку 15.12.2016. Стаття поступила до редакції ВступОстаннім часом спостерігається бурхливий розвиток досліджень наногібридів, отриманих інкапсуляцією гостьових компонентів у молекулярно-граткові матриці. Властивості та структура речовини у гостьових позиціях нанопористих матриць та поза ними можуть значно відрізнятися. Суттєву роль в цьому відграє ступінь заповнення пористої матриці, взаємодії частинок зі стінками пор та міжчастинкова взаємодія. Водночас це суттєво позначається на характеристиках самих нанокомпозитів.На сьогоднішній день досить грунтовно вивчені особливості поведінки в мезопористих матрицях сегнетоелектриків поблизу фазових переходів [1-4], феромагнетиків [5][6][7][8], надпровідників та суперіоніків [9][10]. Перераховані наногібриди є перспективними і для застосування в системах випромінювання і лазерної генерації на основі колоїдних фотонних кристалів, сформованих з цих частинок. Хоч формування гетероструктурованих нанокомпозитних матеріалів вже більш як десятиліття приковує пильну увагу як спосіб отримання структур з широким спектром нових, невідомих досі властивостей [11,12], успіхи, досягнуті на шляху їх практичного застосування, ще не можна вважати вражаючими. Поки що накопичений лише незначний досвід і зроблені тільки перші кроки.Очевидно, що для подальшого прогресу в комплексному дослідженні таких наногібридів, спрямованому на розширення сфер їх практичного застосування, зокрема -для створення квантових акумуляторів, необхідно здобутий об'єм знань доповнити з'ясуванням закономірностей струмопро-ходження, зумовленого як носіями заряду, так і струмами зміщення, та поляризаційних процесів. На жаль, цьому аспекту проблеми найменше надавалася увага, а в багатьох випадках вона відсутня взагалі. Крім цього, викликає цікавість застосування в якості гостьового контенту сумішей речовин, з якими часто пов'язують можли...

show abstract

Dielectric studies of nanoporous alumina films filled with the Rochelle salt

Cited by 26 publications

References 14 publications

Mitsui model with diagonal strains: A unified description of external pressure effect and thermal expansion of Rochelle salt NaKC_4H_4O_6·4H_2O

Mitsui model with diagonal strains: A unified description of external pressure effect and thermal expansion of Rochelle salt NaKC_4H_4O_6·4H_2O

Phase diagrams of ferroelectric nanocrystals strained by an elastic matrix

Properties and Practical Application of Nanoporous Silicate Matrices, Filled with Mixture of NaNO2 and BaTiO3 Ferroelectrics. influence of Co-Encapsulation

Contact Info

Product

Resources

About