ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ PIN-PMN-PT

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлены результаты исследования гистерезисных свойств твёрдых растворов 24% Pb(In 1/2 Nb 1/2 )O 3 - 49% Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 - 27% PbTiO 3, полученные при регистрации петель диэлектрического гистерезиса и температурных зависимостей переключаемой поляризации. Экспериментально установлено, что при T = 293 K и напряженностях переполяризующего поля E = (140 - 301)·103 В·м-1 происходит лишь частичное переключение кристалла. В поле 271·103 В·м-1 насыщенные петли диэлектрического гистерезиса для кристаллов наблюдаются в двух интервалах температур 373-383 K и 437-440 K. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости и переключаемой поляризации имеют две аномалии, первые из которых соответствуют области фазового перехода кристалла из сегнетоэлектрической ромбоэдрической фазы в тетрагональную. При температуре порядка 450 K кристалл переходит в параэлектрическое состояние. Электронно-микроскопические исследования структуры кристаллов показывают, что различные участки поверхности содержат неоднородности, отличающиеся по композиционному контрасту от матрицы, представленной химическими элементами, основной массовый процент которых составляют кислород и свинец. В элементный состав неоднородностей входит также титан.

Об авторах

Наталья Николаевна Большакова

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

170100, Россия, Тверь, ул. Желябова, 33

Наталья Юрьевна Дружинина

ФГКВОУ ВО «Военная академия воздушно-космическая обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова» Минобороны РФ

170022, Россия, Тверь, ул. Жигарева, 50

Александра Ивановна Иванова

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

170100, Россия, Тверь, ул. Желябова, 33

Данила Алексеевич Иванов

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

170100, Россия, Тверь, ул. Желябова, 33

Елена Михайловна Семенова

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Email: semenova_e_m@mail.RUS
170100, Россия, Тверь, ул. Желябова, 33

Список литературы

  1. He, C. Optical properties of PT-based relaxor ferroelectric crystals / C. He, Y. Wen, Y. Wen et al. // Crystal Research and Technology. - 2023. - V. 58. - I. 6. - Art. № 2200197. doi: 10.1002/crat.202200197.
  2. Song, K. Composition and electrical properties characterization of a 5" diameter PIN-PMN-PT single crystal by the modified Bridgman method / K. Song, Q. Li, H. Guo, et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V. 851. - Art. № 156145. - 24 p. doi: 10.1016/j.jallcom.2020.156145.
  3. Echizenya, K. PMN-PT and PIN-PMN-PT single crystals grown by continuous-feeding Bridgman method / K. Echizenya, K. Nakamura, K. Mizuno // Journal of Crystal Growth. - 2020. - V. 531. - Art № 125364. - 5 p. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2019.125364.
  4. Zhou, Y. Domain switching and polarization fatigue in rhombohedral PIN-PMN-PT and Mn-doped PIN-PMN-PT single crystals / Y. Zhou, Q. Li, F. Zhuo et al. // Journal of the American Ceramic Society. - 2019.- V. 102. - I. 11. - P. 6668-6679. doi: 10.1111/jace.16461.
  5. Ma, M. Enhanced transverse piezoelectric properties by composition and poling electric field induced phase transition in PIN-PMN-PT single crystal near morphotropic phase boundary / M. Ma, S. Xia, K. Song, et al. // Journal of Applied Physics. - 2021. - V. 130. - I. 6. - Art. № 064101. doi: 10.1063/5.0055416.
  6. Камзина, Л.С. Трансформация физических свойств кристаллов PbIn1/2Nb1/2O3-PbMg1/3Nb2/3O3-PbTiO3 в электрическом поле / Л.С. Камзина, Л.А. Кулакова // Физика твёрдого тела. - 2015. - Т. 57. - Вып. 11.- С. 2164-2170.
  7. Лайнс, М. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы / М. Лайнс, А. Гласс; пер. с англ. под ред. В. В. Леманова, Г. А. Смоленского. - М.: Мир, 1981. - 736 c.
  8. Яффе, Б. Пьезоэлектрическая керамика / Б. Яффе, У. Кук, Г. Яффе; пер. с англ. под ред. Л.А. Шувалова. - М.: Мир. 1974. - 288 с.
  9. Камзина, Л.С. Оптические и акустические свойства монокристаллов 33PbIn1/2Nb1/2O3-35PbMg1/3Nb2/3O3-32PbTiO3 в электрическом поле / Л.С. Камзина, Л.А. Кулакова, H. Luo // Физика твёрдого тела. - 2014. - Т. 56. - Вып. 9. - С. 1809-1815.
  10. Wan, Y. Temperature and DC bias dependence of the phase transition behavior of [011]- and [001]-oriented PIN-PMN-PT single crystals with MPB composition / Y. Wan, Z. Li, M. Ma et al. // Journal of Materials Research. - 2018. - V. 33. - I. 23. - P. 4053-4061. doi: 10.1557/jmr.2018.341.
  11. Wan, Y. Temperature and DC bias dependences of dielectric behavior of different oriented 0.23PIN-0.52PMN-0.25PT single crystals / Y. Wan, Z. Li, M. Ma et al. // Journal of Electronic Materials. - 2018.- V. 47. - I. 7. - P. 6282-6288. doi: 10.1007/s11664-018-6401-8.
  12. Камзина, Л.С. Эволюция диэлектрических и оптических свойств в монокристаллах PbIn1/2Nb1/2O3-PbMg1/3Nb2/3O3-PbTiO3 в электрическом поле / Л.С. Камзина, H. Luo // Физика твёрдого тела. - 2013.- Т. 55. - Вып. 10. - С. 1956-1961.
  13. Богомолов, А.А. Физика сегнетоэлектрических явлений / А.А. Богомолов, В.В. Иванов. - Тверь. ТвГУ, 2014. - 160 с.
  14. Иванова, А.И. Температурные наблюдения эволюции доменной структуры триглицинсульфата методами РЭМ / А.И. Иванова, Р.М. Гречишкин, Н.Н. Большакова, В.А. Беляков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2015. - № 9. - С. 49-53. doi: 10.7868/S0207352815090073.
  15. Термоиндуцированные процессы переключения монокристаллов PIN-PMN-PT / Н. Н. Большакова, В. В. Иванов, А. И. Иванова [и др.] // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2017. - № 9. - С. 114-120. - doi: 10.26456/pcascnn/2017.9.114. - EDN YMBWVC.
  16. Yang, Y. Scaling relations of domain reversal dynamics in rhombohedral and tetragonal PIN-PMN-PT ferroelectric single crystals / Y. Yang, E. Sun, H. Zheng et al. // Applied Physics Letters. - 2021. - V. 119.- I. 18. - Art. № 182902. doi: 10.1063/5.0067955.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).