Сегнетоэлектрический домен - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Сегнетоелектричний домен
Сегнетоелектричний домен (домен) - область у сегнето- або антисегнетоелектриці, що має просторово однорідне впорядкування дипольних моментів елементарних кристалічних осередків. [1]
Рух сегнетоэлектрических доменів є особливий тип твердофазного перетворення, що раніше розглядався як поліморфний і певною мірою аналогічний зникненню електричних двійників. При температурі Кюрі сегнетоелектричні властивості зникають і спостерігається дійсне поліморфне перетворення. [2]
У кристалах KSN сегнетоелектричні домени орієнтовані вздовж тетрагональної осі с. Якщо електричне поле прикласти вздовж осі з неполярного зразка, то домени, антипаралельні напрямку поля, змінять свій напрямок поляризації, так що всі домени виявляться спрямованими паралельно доданому полю. Зміна напряму прикладеного поля, отже, і поляризації на протилежне має змінювати діелектричні властивості кристала. Однак експерименти показали, що діелектричні властивості не відповідають вихідним, якщо кристал деполяризувався в змінному полі, що зменшується, тоді як при термічній деполяризації (при охолодженні від температури вище точки Кюрі) його властивості повністю відновлюються. Крім того, було виявлено, що додаток змінного поля до полідоменного кристала має той же ефект, що і постійне поле. [3]
При високих температурах для поляризації сегнетоелектричних доменів потрібні слабші прикладені поля, що можна часто спостерігати щодо кристалів в схрещених поляроїдах. [4]
Існування гістерезису в сегнетоелектриках пов'язане з наявністю сегнетоелектричнихдоменів - об'ємних областей, у кожному з яких дипольні моменти орієнтовані однаково, але у сусідніх доменах вектори Р спрямовані по-різному. Такі домени були виявлені експериментально у титанаті барію. [6]
Найбільш часто вживаний донедавна спосіб виявлення сегнетоэлектрических доменів полягає у травленні зразків у суміші фтористоводневої (HF) і азотної (HNOs) кислот і подальшому спостереженні доменної структури в поляризаційному мікроскопі. Крім експериментальних труднощів, пов'язаних із надзвичайною агресивністю такої суміші, цей спосіб призводить до часткового руйнування поверхневого шару матеріалу. [7]
Було запропоновано альтернативний механізм, що полягає у фотогенерації великої кількості електронів, що екранують поля поляризації всередині доменів сегнетоэлектрических . Стрибки електричних полів, що виникають при цьому, внаслідок зворотних знаків п'єзоелектричних коефіцієнтів у сусідніх доменах створюють змінні деформації на межі доменів. Після закінчення дії лазерного імпульсу відбувається релаксація індукованого поля. При певному співвідношенні між шпаруватістю імпульсів і часом релаксації на момент подачі наступного імпульсу можуть відновлюватися значення полів поляризації всередині доменів. [9]
При заданій амплітуді змінної напруги деполяризація об'єму зразка настає при досягненні лише деякої порогової частоти, яка характеризує рівень енергії, необхідної для компенсації тепловідведення та початку деполяризації процесу окремих сегнетоэлектрических доменів . [10]
Серед перших варіантів електрично керованих ПВМС, призначених для формування двовимірних масивів інформації (сторінок) з метою їх подальшого запису в оптичні пристрої, що запам'ятовують,розглядалися ПВМС на основі монокристалічних сегієтоелектриків, в яких при температурі нижче точки Кюрі здійснюється переорієнтація електричним полем векторів поляризації сегнетоелектричних доменів з одного стійкого стану до іншого. [11]
Причиною утворення доменів є обмінні сили, що виникають в результаті усуспільнення електронів, що належать сусіднім атомам. Тому стінки між сегнетоелектричними доменами тонкі, порядку декількох міжатомних відстаней, на відміну від стінок феромагнітних доменів, які можуть доходити до сотень міжатомних відстаней через наявність у феромагнетиках дальнодіючих сил дипольно-дипольної взаємодії. [12]
Було виявлено різні типи сегнетоелектричних доменів, досліджено тонку структуру доменних кордонів, встановлено орієнтацію векторів спонтанної поляризації. [13]
Як було встановлено раніше [78, 235], саме за таких умов виникає максимальна концентрація фотозбуджених електронів. У середній частині пластини попередньо шляхом застосування періодично градієнтного електричного поля була сформована система з 50 сегнетоелектричних доменів з шириною кожного порядку 50 мкм. [14]
Який клас діелектриків ми називаємо сег-нетое Л бктрикам І. Як спонтанна поляризація сег-нетоелектриків залежить від температури. Що розуміють під терміном сегнетоелектричний домен. [15]