Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Фізика напівпровідників і діелектриків


Шопа Роман Ярославович. Температурна поведінка оптичної анізотропії нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою : дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.10 / Львівський національний ун-т ім. Івана Франка. — Л., 2007. — 164арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 145-164.



Анотація до роботи:

Шопа Р.Я. Температурна поведінка оптичної анізотропії нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10. – фізика напівпровідників і діелектриків. – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2007.

Дисертація присвячена вивченню виявів температурної еволюції структури нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою в параметрах оптичної анізотропії та термічного розширення.

Удосконалено методику та проведено аналіз вияву флуктуаційних явищ під час структурних перетворень за різними оптичними і діелектричними характеристиками. Експериментально і теоретично вивчено вияви впливу дейтерування, катіонного заміщення, а також температурної еволюції структури та анізотропії нелінійних діелектриків з вихідною центросиметричною фазою на поведінку їхніх оптичних і діелектричних характеристик, зокрема за наявності в кристалах несумірної модуляції.

У результаті виконаних у роботі комплексних експериментальних досліджень одержано нову інформацію про фізичні явища в кристалах нелінійних діелектриків з центросиметричними вихідними структурними фазами. Встановлено закономірності температурної еволюції структури та анізотропії згаданих матеріалів, а також впливу дейтерування і катіонного заміщення на поведінку їхніх кристалооптичних, дилатометричних і діелектричних характеристик. Основні результати та висновки роботи такі:

1. Уперше експериментально встановлено параметри термічного розширення кристалів ДТГС зі ступенем дейтерування (x 0,7) для всіх кристалофізичних напрямків і діапазону 77–400 К, а також ЛДЗ, спонтанну поляризацію та діелектричну проникність для полярного зрізу. ЛДЗ і термічне розширення виявляють аномалії в околі точки Кюрі , що пов’язані з критичними флуктуаціями, а їхню температурну поведінку загалом добре описують спонтанна електрострикція та квадратична електрооптика. Виявлено особливість термічного розширення в околі , пов'язану з процесами переорієнтації груп CH2COO і NH3.

2. Оцінено температурну еволюцію анізотропії термічного розширення кристалів ДТГС. У точці Кюрі параметр анізотропії для відносного розширення має екстремум, а відповідний параметр для коефіцієнта розширення – критичну розбіжність, що відображає загальну закономірність для фероїків з ФП типу лад-безлад.

3. Систематично апробовано феноменологічний підхід першої флуктуаційної поправки до теорії Ландау для діелектричних кристалів ДТГС і ГС із власним сегнетоелектричним ФП та кристалів БПА-Cu і БПА-Mn із НС фазами типу “re-enter”. Доведено практичну застосовність та інформативність підходу до опису температурної поведінки ЛДЗ, ОА, термічного розширення та електричної поляризації. Продемонстровано потребу врахування температурної залежності “фонових” (не пов’язаних із впливом ФП) термооптичних коефіцієнтів для кристалів БПА-Cu і БПА-Mn з істотно нелінійною температурною поведінкою ЛДЗ і ОА у нормальних фазах. Показано, що флуктуації поблизу точок фазових перетворень у БПА-Cu і БПА-Mn відповідають передбаченням тривимірної XY-моделі Ізінґа.

4. Виявлено зростання параметра Гінзбурга , який визначає флуктуаційний діапазон, при підвищенні ступеня дейтерування x у кристалах родини ТГС, що пов’язано зі зменшенням кореляційної довжини та впливом дефектів типу “випадкова температура”, які не понижують симетрії кристала. У кристалах ДТГС з високим ступенем дейтерування x критичний індекс параметра порядку b відхиляється від значення 0,5, передбаченого теорією середнього поля, що пов’язано із впливом короткодіючих кореляцій та дефектів структури, які з’являються через дейтерування та неоднорідність величини x в об’ємі зразків. При катіонних заміщеннях Ba, Bi та Si у кристалах ГС індекс b зменшується, що найпомітніше для неізовалентного заміщення .

5. Комплексні поляриметричні дослідження параметрів оптичної анізотропії кристалів ГС y-зрізу та кристалів БПА-Cu z-зрізу в d-фазі засвідчили практичну відсутність ОА і температурних змін орієнтації кристалофізичних осей, що узгоджується з висновками симетрійного підходу та підтверджує лінійний зв’язок ОА і параметра порядку.

6. Внаслідок експериментальних досліджень лінійного термічного розширення шаруватих кристалів БПА-Cu для кристалофізичного напрямку <001> і діапазонів температур, відповідно, 290–430 К і 77–430 К зареєстровано термічний гістерезис ФП і стрибок відносного розширення в цій точці, а також неперервний ФП .

7. Виявлено псевдосходинчастий характер температурних залежностей ЛДЗ кристалів БПА-Cu за умови повільних змін температури зразка, що підтверджує якісну схожість взаємодії структура-дефекти в НС фазах “re-enter” до відповідних взаємодій в інших типах НС фаз.

8. За аналізом температурних похідних ЛДЗ та ОА уточнено температури структурних перетворень у кристалах БПА-Cu і БПА-Mn з центросиметричними вихідними фазами та істотно нелінійними залежностями фізичних параметрів у парафазі. Показано, що ОА в нелінійних діелектриках з центросиметричними парафазами можна вважати вторинним параметром порядку і вона володіє перевагами в плані визначення положення точок Кюрі, кількісних характеристик флуктуацій і критичних індексів.

9. Показано, що за порядком величини параметр Гінзбурга для всіх досліджених кристалів фероїків, крім БПА-Mn, становить . При катіонному заміщенні зменшується від до . Це корелює з незначним зростанням b у випадку переходу від кристалів БПА-Cu до БПА-Mn. Поза ділянкою помітних флуктуацій критичні індекси b для обох кристалів близькі до класичного значення 0,5.