Комплексные Исследования Кинетики Индуцированного Фазового Перехода В [001], [011] И [111]-Ориентированных Монокристаллических Релаксорных Твердых Растворах

Abstract

The kinetics of an induced phase transition in single-crystal relaxor solid solutions 33PbIn_1/2Nb_1/2O_3–35PbMg_1/3Nb_2/3O_3–32PbTiO_3 and PbMg_1/3Nb_2/3O_3–29PbTiO_3 under application of an electric field along three directions [001], [011], and [111] at room temperature is studied. Joint measurements of optical transmission at different wavelengths, dielectric properties, and attenuation of sound are carried out. It was found that, even in small fields ( E ~ 2 kV/cm) applied in the [011] and [111] directions, the maximum changes in all three characteristics as well as the coincidence of the time dependences of the optical transmission at different wavelengths of light occur in the same time interval. It is established that, in the same interval of fields along the [001] direction, the anomalies of the optical properties do not coincide in time with the anomalies of the acoustic and dielectric properties. The results obtained are explained by the induction of single-domain and multidomain phases.

Поведение керамических твердых растворов 33PbYb-=SUB=-1/2-=/SUB=-Nb-=SUB=-1/2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=--22PbZrO-=SUB=-3-=/SUB=--45PbTiO-=SUB=-3-=/SUB=- в электрическом поле

“…Приложение постоянного электрического поля индуцирует в релаксорных системах сегнетоэлектрический фазовый переход. Многочисленные экспериментальные исследования, проведенные на разных релаксорах [12][13][14][15], показали, что индуцированный фазовый переход в сегнетоэлектрическую фазу в электрическом поле, превосходящем пороговое, зависит от времени и проходит в два этапа. Первый этап -инкубационный период, связанный с незначительным изменением поляризации в части образца, находящейся в стеклоподобной фазе, в течение которого наблюдается практически логарифмическая зависимость оптических, диэлектрических и акустических характеристик.…”

Диэлектрический отклик керамических твердых растворов 16BiScO-=SUB=-3-=/SUB=--42PbMg-=SUB=-1/3-=/SUB=-Nb-=SUB=-2/3-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=--42PbTiO-=SUB=-3-=/SUB=- в электрическом поле

“…Это существенно отличается от подобных зависимостей, наблюдаемых нами в кристаллах PMN−xPT [18,19], PFN−xPT [20], PIN−PMN−xPT [19,21,22]. Авторами работ [18][19][20][21][22] было показано, что в этих соединениях при приложении в стекольной фазе электрического поля, превосходящего пороговое поле, индуцировался 2) мы не наблюдали в пределах погрешности измерений наличия инкубационного периода при индуцировании сегнетофазы. Это может быть связано с тем, что при комнатной температуре в деполяризованном состоянии без поля уже существует моноклинная (Cm) фаза (40%) наряду с кубической фазой (60%) [15].…”

“…Нельзя исключить и другой сценарий индуцирования сегнетоэлектрической фазы в нашей релаксорной керамике, отличный от сценария, описанного в работах [18][19][20][21][22], в которых фазовый переход из стеклоподобного неэргодического состояния в сегнетоэлектрическую фазу происходил с временной задержкой. Несмотря на то, что присутствие полярных нанообластей (PNR) в высокотемпературной фазе является общей чертой всех релаксорных соединений, однако разные релаксоры могут демонстрировать различное поведение при прохождении сегнетоэлектрического фазового перехода, что связано с разной кинетикой развития PNR.…”

Временные зависимости диэлектрических и акустических свойств в монокристаллах PbFe-=SUB=-0.5-=/SUB=-Nb-=SUB=-0.5-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=- и PbFe-=SUB=-0.5-=/SUB=-Nb-=SUB=-0.5-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=---7PbTiO-=SUB=-3-=/SUB=-

“…Свойства кристалла в таком неравновесном состоянии должны зависеть от времени. Это было подтверждено рядом авторов при изучении диэлектрических свойств в релаксорах [24,25] и нашими работами по оптическим и акустическим исследованиям [26,27]. Данные об изменении упругих постоянных C/C получены из измерений скорости V продольных ультразвуковых волн, распространяющихся вдоль электрического поля.…”

“…в кристаллах PMN, PMN−6PT, PMN−12PT и нами в кристаллах PIN−PMN−xPT (x = 25, 32) и PMN−29PT[27,29] при исследовании диэлектрических и акустических свойств. Как видно из рис.…”