Влияние региодефектов на поляризацию сегнетоэлектрических полимеров при низких температурах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена модель для исследования влияния региодефектов (противоположная ориентация соседних мономерных единиц вдоль цепи) на поведение сегнетоэлектрических полимеров в электрическом поле при низких температурах. В рамках модели показано, что вблизи региодефектов происходит плавная переориентация дипольных моментов мономеров, что согласуется с данными, полученными в молекулярно-динамических (МД) расчетах. Получено аналитическое выражение для зависимости средней поляризации цепи от температуры, электрического поля и концентрации региодефектов. Из сравнения с МД-расчетами проведены оценки жесткости связи соседних мономеров и наведенного электрического поля. Исследована квантовая версия предложенной модели. Показано, что основное состояние является синглетным, а возбуждения могут быть как бесщелевыми, так и со щелью, в зависимости от четности количества мономеров между дефектами. На нуль-температурной кривой намагниченности имеется плато.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Атражев

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

Д. В. Дмитриев

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

В. Я. Кривнов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

В. И. Султанов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Tasaka S., Miyasato K., Yoshikawa M. et al. // Ferroelectrics. 1984. V. 57. № 1. P. 267.
  2. Tasaka S., Ohishi K., Inagaki N. // Ibid. 1995. V. 171. № 1. P. 203.
  3. Wedel A., von Berlepsch H., Danz R. // Ibid. 1991. V. 120. № 1. P. 253.
  4. Bae J.-H., Chang S.-H. // Funct. Compos. Struct. 2019. V. 1. № 1. P. 012003.
  5. Воробьев А.О., Кульбакин Д.Е., Чистяков С.Г. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. С. 9.
  6. Игнатьева Л.Н., Мащенко В.А., Горбенко О.М. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. С. 23.
  7. Кочервинский В.В., Градов О.В., Градова М.А. // Успехи химии. 2022. Т. 91. № 11. С. RCR5037.
  8. Lu S. G., Rozic B., Kutnjiak Z., et al. // Integr. Ferroelectr. 2011. V. 125. № 1. P. 176.
  9. Neese B., Chu B., Lu S-G. et al. // Science. 2008. V. 321. № 5890. P. 821.
  10. Basso V., Russo F., Gerard J.-F. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. № 20. P. 202904.
  11. Sultanov V.I., Atrazhev V.V., Dmitriev D.V. et al. // Macromolecules. 2021. V. 54. № 8. P. 3744.
  12. Sultanov V.I., Atrazhev V.V., Dmitriev D.V. // J. Polym. Sci. 2023. V. 61. № 18. P. 2091.
  13. Anousheh N., Godey F., Soldera A. // J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2017. V. 55. № 3. P. 419.
  14. Sultanov V. I., Atrazhev V. V., Dmitriev D. V. // J. Phys. Chem. B. 2024. V. 128. № 26. P. 6376.
  15. Лихачев В.Н., Виноградов Г.А., Эрихман Н.С. //Хим. физика. 2020. Т. 39. № 6. С. 3.
  16. Takahashi M., Nakamura H., Sachdev S. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 2. P. R744.
  17. Marko J.F., Siggia E.D. // Macromolecules. 1995. V. 28. № 26. P. 8759.
  18. Кривнов В.Я., Дмитриев Д.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 2. С. 29.
  19. Haldane F.D.M. // Phys. Rev. Lett 1983. V. 50. № 15. P. 1153.
  20. Chen W., Hida K., Sanctuary B.C. // J. Phys. Jpn. 2000. V. 69. № 10. P. 3414.
  21. Ливанова Н.В., Правада Е.С., Ковалева Л.А., Попов А.А. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 5. С. 43.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Региодефекты в цепи ПВДФ. Цветовые обозначения элементов: углерод — серый, водород — белый, фтор — бирюзовый.

Скачать (65KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профили локальных установочных углов вдоль полимерной цепи, содержащей один региодефект: a – кинк-подобный профиль без двугранных углов в гош-конформации; красной линией показано аналитическое односолитонное решение уравнения синус-Гордона, б – типичный профиль с тремя двугранными углами в гош-конформации около региодефекта.

Скачать (54KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схематичный рисунок ориентации мономеров цепи ПВДФ вблизи одного региодефекта (а) и на участке цепи между двумя региодефектами (б).

Скачать (48KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схематичный рисунок кривой намагниченности (отнесенной к намагниченности насыщения msat = 1/2) квантовой модели ферромагнитных доменов спинов с антиферромагнитными взаимодействиями на границе доменов (черная кривая). Для сравнения приведена кривая средней нормализованной поляризации классической модели (красная кривая), заданной уравнением (14).

Скачать (10KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».