Отправить статью по E-mail 
Новое представление термодинамического потенциала ниобата лития
- Авторы: Широков В.Б1, Калинчук В.В1
-
Учреждения:
- Южный научный центр Российской академии наук
- Выпуск: Том 525, № 1 (2025)
- Страницы: 70-79
- Раздел: ФИЗИКА
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7400/article/view/375785
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034508125060089
- ID: 375785
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В рамках феноменологической теории построены новые термодинамические модели ниобата лития с потенциалами Ландау четвертой и шестой степени с коэффициентами, вычисленными на основе использования известных экспериментальных значений материальных постоянных линейных уравнений пьезоэффекта, электрооптических и акустооптических постоянных, полученных при комнатной температуре, а также температурного поведения диэлектрической проницаемости, спонтанной поляризации и деформации. Оба потенциала позволяют вычислить полный комплект пьезоэлектрических, электро- и акустооптических констант ниобата лития в широком диапазоне изменения температуры. Проведены вычислительные эксперименты по расчету деформации и спонтанной поляризации в диапазоне 300–1400 К. Результаты расчетов, полученных с использованием потенциала шестой степени, показали хорошее согласование с результатами экспериментальных исследований.
Об авторах
В. Б Широков
Южный научный центр Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: vkalin415@mail.ru
Ростов-на-Дону, Российская Федерация
В. В Калинчук
Южный научный центр Российской академии наук
Email: vkalin415@mail.ru
член-корреспондент РАН Ростов-на-Дону, Российская Федерация
Список литературы
- Weis R.S., Gaylord T.K. Lithium niobate: Summary of physical properties and crystal structure // Appl. Phys. A. August 1985. V. 37. № 4. Р. 191–203.
- Кузьминов Ю.С. Электрооптический и нелинейно-оптический кристалл ниобата лития // М.: Наука, 1987. 264 с.
- Wong K.K. Properties of Lithium Niobate / Published by: INSPEC, The Institution of Electrical Engineers, London, United Kingdom, 2002. 417 p.
- Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах / Пер. с англ. М.: Радио и Связь, 1990. 416 с.
- Chen G., Li N., Ng J.D., Lin H.-L., Zhou Y., Fu Y.H., Ting Lee L.Y., Yu Y., Liu A.-Q., Danner A.J. Advances in lithium niobate photonics: development status and perspectives // Advanced photonics. 2022. V. 4. Iss. 3. 034003(1–43). doi: 10.1117/1.AP.4.3.034003
- Nassau K., Levinstein H.J., Loiacono G.M. Ferroelectric lithium niobate. 2. Preparation of single domain crystals // J. Phys. Chem. Solids. 1966. V. 27. № 6–7. Р. 989–996. doi: 10.1016/0022-3697(66)90071-0
- Srzolenskii G.A., Krainik N.N., Khuchua N.P., Zhdanova V.V., Mylnikova I.E. The Curie Temperature of LiNbO3 // Phys. Stat. Sol. 1966. V. 13. P. 309–314. doi: 10.1002/PSSB.19660130202
- Warner A.W., Onoe M., Coquin G.A. Determination of Elastic and Piezoelectric Constants for Crystals in Class (3m) // The Journal of the Acoustical Society of America. 1967. V. 42. № 6. Р. 1223–1231. doi: 10.1121/1.1910709
- Smith R.T., Welsh F.S. Temperature Dependence of the Elastic, Piezoelectric, and Dielectric Constants of Lithium Tantalate and Lithium Niobate // J. Appl. Phys. 1971. V. 42. Р. 2219. doi: 10.1063/1.1660528
- Tomeno I., Matsumura S. Elastic and dielectric-properties of LiNbO3 // J. Physical Society of Japan. 1987. V. 56. № 1. Р. 163–177. doi: 10.1143/JPSJ.56.163
- Xue D., Betzler K., Hesse H., Lammers D. Temperature dependence of the dielectric response of lithium niobate // J. Physics and Chemistry of Solids. 2001. V. 62. P. 973–976. doi: 10.1016/S0022-3697(00)00273-0
- Ogi H., Kawasaki Y., Hirao M., Ledbetter H. Acoustic spectroscopy of lithium niobate: Elastic and piezoelectric coefficients // J. Applied Physics. 2002. V. 92. Р. 2451. doi: 10.1063/1.1497702
- Шалдин Ю.В., Matyjasik S., Рабаданов М.Х., Габриэлян В.Т., Грунский О.С. Пироэлектрические свойства реальных монокристаллов LiNbO3 // ДАН. 2007. Т. 417. № 3. С. 328–331.
- Широков В.Б., Калинчук В.В., Шаховой Р.А., Юзюк Ю.И. К проблеме определения упругих постоянных тонких сегнетоэлектрических пленок // ДАН. 2015. Т. 463. С. 655–660.
- Широков В.Б., Калинчук В.В., Тимошенко П.Е. Свойства тонких пленок твердых растворов титаната бария – стронция при вынужденном пьезоэффекте // ДАН. 2018. Т. 479. С. 620–625. doi: 10.7868/S0869565218120046
- Yamada T. Electromechanical Properties of Oxygen Octahedra Ferroelectric Crystals // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. P. 328. doi: 10.1063/1.1661117
- Scrymgeour D.A., Gopalan V., Itagi A., Saxena A., Swart P.J. Phenomenological theory of a single domain wall in uniaxial trigonal ferroelectrics: Lithium niobate and lithium tantalate // Physical Review B. 2005. V. 71. Р. 184110. doi: 10.1103/PhysRevB.71.184110
- Shiozaki Y., Shiozaki M.T. Powder neutron diffraction study of LiNbO3 // J. Physics and Chemistry of Solids. 1963. V. 25. P. 1057–1061. doi: 10.1016/0022-3697(63)90012-X
- Shirokov V.B. Basis of Invariants for Multiferroic // Crystallography Reports. 2011. V. 56. No. 3. P. 475–476. doi: 10.1134/S106377451103031X
- Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987. 616 с.
- Кутьин Е.И., Лорман В.Л., Павлов С.В. Методы теории особенностей в феноменологии фазовых переходов // УФН. 1991. Т. 161. С. 109–147. doi: 10.1070/PU1991v034n06ABEH002385
- Shostak R.I., Yevdokimov S.V., Yatsenko A.V. An Analysis of the Temperature Dependence of the Spontaneous Polarization of LiNbO3 Crystals // Crystallography Reports. 2009. V. 54. No. 3. P. 492–495. doi: 10.1134/S1063774509030195
- Lehnen H., Boysen H., Frey F. A neutron powder investigation of the high-temperature structure and phase transition in stoichiometric LiNbO3 // Zeitschrift für Kristallographie. 1997. V. 212. P. 712–719.
- Salje E.K.H, Gallardo M.C., Jimenez J., Romero F.J., Cerro J. del. The cubic–tetragonal phase transition in strontium titanate: Еxcess specific heat measurements and evidence for a near-tricritical, mean field type transition mechanism // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 5535–5543.
Дополнительные файлы
