Ферроэлектрические кристаллы

А. Термодинамика ферроэлектрических кристаллов [c.111]

Обменная связь в ферроэлектрических кристаллах описывается обычно в сильно идеализированном приближении модели Изинга [766]. Эта модель, основывающаяся, по существу, на использовании гамильтониана частичного обменного взаимодействия, полезна также при обсуждении магнитных и кооперативных немагнитных явлений в твердом теле. [c.112]

Поскольку очевидно, что для нарушения спонтанной поляризации в ферроэлектрическом кристалле должна подводиться энергия, то можно ожидать, что аномальные значения теплоемкости будут наблюдаться в том температурном интервале, в котором спонтанная поляризация меняется с температурой. Первые работы по термодинамике ферроэлектрических кристаллов были выполнены Мюллером [445—448] и Кэди [103] на частном [c.112]

Рассмотрим применимость понятия о кооперативном взаимодействии дефектов с более общих позиций на примере превращений того или иного рода в простом твердом теле постоянного состава. Несомненно, что именно такую природу имеют превращения типа порядок — беспорядок, магнитные и ферроэлектрические эффекты упорядочивания [13]. Еще одним примером подобного перехода служит процесс плавления, для которого известны связанные с опережением эффекты, проявляющиеся в макроскопических свойствах, но не существует ни одной строго обоснованной модели [14]. Наиболее существенными физическими особенностями процесса плавления являются 1) сохранение дальнего порядка вплоть до температуры плавления и его полное исчезновение при такой температуре, 2) внезапное разрушение кристалла при температуре плавления и 3) существование эффектов, предшествующих плавлению, и эффектов, проявляющихся непосредственно после плавления. Они проявляются в различных физических свойствах, таких, как теплоемкость, коэффициент теплового расширения и т. д. Излагаемые здесь предположения о механизме плавления основываются на существовании дефектов типа вакансий. Несомненно, что наиболее важное различие между твердым и жидким состояниями состоит в том, что в твердом теле существует дальний порядок, а в жидкости он отсутствует. В различных моделях, предложенных ранее, такое изменение порядка связывалось с резким изменением энтропии, которое действительно происходит при плавлении. В свое время были предприняты попытки связать процесс плавления с изменением упорядоченности структуры за счет увеличения числа вакансий при достижении температуры плавления. На этой основе было предложено несколько теорий [151, против которых, однако, можно высказать следующие возражения 1) равновесная концентрация вакансий должна быть очень небольшой вплоть до температуры плавления и 2) концентрация вакансий в кристалле должна [c.380]

Очень распространенный и важный тип дефектов представляют межкристаллитные границы внутри кристаллов и на их поверхностях. У ферроэлектрических и ферромагнитных материалов к этому могут добавляться границы между доменами. В идеа- [c.7]

По термодинамике ферроэлектрических веществ опубликовано так мало рабф", что обсуждение неизбежно будет кратким. Поскольку типичную для ферроэлектриков полярную структуру можно получить из неполярной структуры всего лишь небольшим возмущением, свободная энергия неполярного состояния может быть очень близка к свободной энергии полярного состояния. В типичных случаях существует температура, при которой эти свободные энергии равны. Это так называемая температура Кюри, при которой кристалл переходит из неполярного в полярное состояние. Сопутствующий тепловой эффект может быть при этом изотермическим или неизотермическим. Функции свободной энергии полярного и неполярного состояний существенно не отличаются Кенциг [329] предложил рассматривать их лишь как две ветви одной и той же функции, одну с нулевой, а другую с ненулевой поляризацией. Первоначально существование точки Кюри рассматривалось как обязательная характеристика ферроэлектрического кристалла, но недавно были открыты ферроэлектрические вещества, пере- [c.111]

В работе Хаджи (1961) к переходу Uo + t o — был отнесен ряд полос в спектрах твердых ферроэлектрических кристаллов в интервале 121—151 см Для дейтерированных образцов не удалось наблюдать соответствующих колебаний, в связи с чем было высказано предположение, что они имеют частоты ниже 100 см . Такое смещение при дейтерировании подтверждает указанное отнесение и менее согласуется со вторым предположением, по которому наб-Рис. 5.5. Потенциальная функ- людаемые полосы Принадлежат колеба-ция киям кристаллической решетки. [c.116]

Ферроэлектрические, ферриэлектрические, ферроэластические и нелинейнооптические свойства проявляют многие висмуторганические кристаллы общего состава где А — органический катион, М = 8Ь(111), В1(111) и X = С1, Вг, I. Вариации полианионных структур связаны со стехиометрией, размером и симметрией органического катиона и его способностью образовывать водородные связи. С ним же связана возможность образования структур типа порядок—беспорядок. Подробный обзор таких систем представлен в [144]. [c.262]

Диэлектрические и ферроэлектрические свойства смешанных кристаллов (MeNH3)5Bi2 lii(l 1-дг)Вг 1х (0<х< 1) изучены в [169]. Показано, что замещение Вг на атомы С1 снижает величину температуры Кюри, но не влияет на температурное поведение спонтанной поляризации. [c.265]

Результаты исследования кристаллов AiM,,Xj (где А — органический катион, M = Sb(III), Bi(III), Х = С1, Вг, I) представлены в обзоре [174], содержащем 212 ссылок. Изменение структуры полианионов рассмотрено в зависимости от стехиометрии, размера и симметрии органического катиона и способности к образованию водородной связи. Фазовые превращения типа порядок — беспорядок рассматриваются в связи с динамикой катионов. Многие из этих кристаллов обнаруживают интересные свойства (ферроэлектрические, ферриэлектрические, нелинейные оптические), что делает их весьма привлекательными материалами для практического использования. [c.266]

Соль Рочелла образует ромбические кристаллы при 300° К, которые в интервале ферроэлектрического перехода преобразуются в моноклинную форму. При электрическом поле в кристаллографической плоскости yz диэлектрические свойства при всех температурах нормальны. Однако при направлении поля вдоль оси х восприимчивость около 296° К подчиняется закону Кюри — Вейса. Между 255° и 296° К в направлении х имеется спонтанная электрическая поляризация порядка 0,2 микрокулон на 1 см . Ниже 255° К спонтанная поляризация исчезает и восприимчивость снова подчиняется закону Кюри — Вейса, но с другой постоянной Кюри — Вейса. Данные Вильсона [783 показывают небольшой отрицательный энтальпий-ный инкремент в нижней точке Кюри и положительный — в верхней точке Кюри. С другой стороны, Рустергольц нашел аномалию в теплоемкости при 296° К, которая в пике, имеющем характерную ламбда-форму, имеет зиачеяяе 6кал-град -моль , но он не исследовал нижнюю точку Кюри [592]. [c.113]

Вторичная эмиссия наблюдается при облучении вещества первичными электронами с энергиями меньше 1 эв или больше 100 Мэе. Взаимодействие электронов низкой энергии с ферроэлектрическими веществами, в том числе триглицинсульфатом, изучали Миллер и Гейденрейх [100]. Самопроизвольная поляризация, имеющая место в кристаллах, может исчезнуть в случае вторичной эмиссии. При непрерывном облучении электронами свойства ферроэлектрика ухудшаются. [c.692]

Нормальный ферроцианид калия диамагнитен [294, 402, 403, 537, 538, 588, 589, 593, 1389]. Диэлектрическая постоянная этой соли равна 1,886 [859], причем величина эта изменяется пропорционально температуре [830]. Кристаллы K4[Fe(GN)g] ЗН2О при низких температурах служат сегнетоэлектриками [1241, 1328, 1336, 1343, 1414, 1464, 1506, 1589, 1626, 1627, 1642]. G помощью метода П]ИР показано, что эти свойства тесно связаны с упорядочением дипольных моментов молекул кристаллизационной воды [1464]. Определение температуры ферроэлектрического перехода и удельной теплоты для K4[Fe(GN)g] -ЗНаО осуществлялось в адиабатическом калориметре в интервале температур от —150 до - -20° G [1489]. Исследование показало, что точка перехода желтой кровяной соли лежит при —25° G. Значения AQ ж AS найдены равными 95 кал1молъ и 0,38 кал/моль-град соответственно. [c.38]

Первый потенциал (23.1) описывает несобственные ферроэлектрические переходы в орторомбических и тетрагональных кристаллах и отвечает различным двумерным НП пространственных групп для разных точек зон Б яшлюэна. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология