Читать отчет по физике: "Исследование фотоиндуцированных явлений в кристалле ниобата лития LiNbO3:Сu X-среза" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

Рисунок 1.2. Обычно сегнетоэлектрики не являются однородно поляризованными, а состоят из доменов (рис.1.3) - областей с различными направлениями спонтанной поляризации, так что при отсутствии внешних воздействий суммарный электрический дипольный момент P-образца практически равен нулю. Рис. 1.4 поясняет причину образования доменов в идеальном кристалле.

Рисунок 1.3. Рисунок 1.4. Электрическое поле, созданное спонтанной поляризацией одной части образца, воздействует на поляризацию другой части так, что энергетически выгоднее противоположная поляризация этих двух частей. Равновесная доменная структура сегнетоэлектриков определяется балансом между уменьшением энергии электростатического взаимодействия доменов при разбиении кристалла на домены и увеличением энергии от образования новых доменных границ, обладающих избыточной энергией. Число различных доменов и взаимная ориентация спонтанной поляризации в них определяются симметрией кристалла. Конфигурация доменов зависит от размеров и формы образца, на нее влияет характер распределения по образцу дефектов в кристаллах, внутренних напряжений и других неоднородностей, неизбежно присутствующих в реальных кристаллах [5].

Наличие доменов существенно сказывается на свойствах сегнетоэлектриков. Под действием электрического поля доменные границы смещаются так, что объемы доменов, поляризованных по полю, увеличиваются за счет объемов доменов, поляризованных против поля. Доменные границы обычно "закреплены" на дефектах и неоднородностях в кристалле и необходимо электрическое поле достаточной величины, чтобы перемещать их по образцу. В сильном поле образец целиком поляризуется о полю - становится одноименным. После выключения поля в течение длительного времени образец остается поляризованным. Необходимо достаточно сильное электрическое поле противоположного направления, чтобы суммарные объемы доменов противоположного знака сравнялись. В сильном поле происходит полная поляризация образца. Зависимость поляризации P-образца от напряженности электрического поля Е нелинейна и имеет вид петли гистерезиса [5].

Сильное изменение поляризации образца под действием электрического поля за счет смещения доменных границ обусловливает тот факт, что диэлектрическая проницаемость ε многодоменного сегнетоэлектрика больше, чем однодоменного. Значение е тем больше, чем слабее закреплены доменные границы на дефектах и на поверхности кристалла. Величина ε в сегнетоэлектриках существенно зависит от напряженности электрического поля, то есть сегнетоэлектрики обладают нелинейными свойствами. Таблица 1. Характеристики некоторых сегнетоэлектриков

Похожие работы