Влияние микро- и нанодоменной структуры на диэлектрические и пьезоэлектрические свойства релаксорных сегнетоэлектриков
Аннотация
Выпускная квалификационная работа бакалавра посвящена исследование температурных и частотных зависимостей диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического коэффициента в монокристаллах релаксорных сегнетоэлектриков ниобата бария-стронция (SBN) и цирконата-титаната свинца, легированного лантаном (PLZT), с различными доменными структурами.
Первая часть работы посвящена обзору литературных источников об основных свойствах релаксорных сегнетоэлектриков – диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрическом коэффициенте.
Вторая часть содержит в себе описание исследуемых образцов, методик измерения диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического коэффициента, а также методики визуализации доменной структуры.
В третьей части работы представлено описание результатов, а также их обсуждение. Сформулированы основные выводы.
В ходе выполнения работы были изучены диэлектрические и пьезоэлектрические свойства релаксорных сегнетоэлектриков ниобата бария-стронция, легированного церием и никелем и цирконата-титаната свинца, легированного лантаном, с различной доменной структурой; измерены температурные зависимости диэлектрической проницаемости; измерены частотные зависимости интегрального пьезоэлектрического отклика, визуализирована статическая доменная структура SBN, для визуализации микро- и нано-структур использована силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика, для определения величины вертикального смещения поверхности в зависимости от приложенного напряжения был использован интегральный интерферометрический метод, основанный на усовершенствованной схеме Майкельсона-Морли. Изменения доменной структуры было реализовано с помощью обработки образцов различными методами: (1) термическая деполяризация (ТДП), (2) термическая поляризация (ТП) и (3) частичное переключение поляризации (ЧП).
Выявлена разница температурных зависимостей диэлектрической проницаемости для различных исходных доменных структур, а также
зафиксировано различие интегрального пьезоэлектрического отклика для монокристаллов SBN и PLZT керамики c разными исходными доменными структурами.
Результаты работы могут быть использованы для разработки различных пьезопреобразователей электрических сигналов.
Первая часть работы посвящена обзору литературных источников об основных свойствах релаксорных сегнетоэлектриков – диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрическом коэффициенте.
Вторая часть содержит в себе описание исследуемых образцов, методик измерения диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического коэффициента, а также методики визуализации доменной структуры.
В третьей части работы представлено описание результатов, а также их обсуждение. Сформулированы основные выводы.
В ходе выполнения работы были изучены диэлектрические и пьезоэлектрические свойства релаксорных сегнетоэлектриков ниобата бария-стронция, легированного церием и никелем и цирконата-титаната свинца, легированного лантаном, с различной доменной структурой; измерены температурные зависимости диэлектрической проницаемости; измерены частотные зависимости интегрального пьезоэлектрического отклика, визуализирована статическая доменная структура SBN, для визуализации микро- и нано-структур использована силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика, для определения величины вертикального смещения поверхности в зависимости от приложенного напряжения был использован интегральный интерферометрический метод, основанный на усовершенствованной схеме Майкельсона-Морли. Изменения доменной структуры было реализовано с помощью обработки образцов различными методами: (1) термическая деполяризация (ТДП), (2) термическая поляризация (ТП) и (3) частичное переключение поляризации (ЧП).
Выявлена разница температурных зависимостей диэлектрической проницаемости для различных исходных доменных структур, а также
зафиксировано различие интегрального пьезоэлектрического отклика для монокристаллов SBN и PLZT керамики c разными исходными доменными структурами.
Результаты работы могут быть использованы для разработки различных пьезопреобразователей электрических сигналов.