Cтраница 1
Монодоменизация ( поляризация) кристаллов НБС осуществляется приложением постоянного электрического поля вдоль сегнетоэлектрической оси при температурах, близких к температуре Кюри. [1]
При высокотемпературной монодоменизации, как показано в [35, 36], происходит диффузия водорода в кристалл, которая сопровождается перемещением видимой границы от положительного электрода к отрицательному. Граница становится видимой вследствие изменения показателя преломления в области кристалла, в которую прошла диффузия водорода. В [35] утверждается, что внедрение ионов водорода в кристалл способствует переполяризации доменов и получению монодоменного состояния. После прохождения через весь кристалл этой границы, образец охлаждается под полем до комнатной температуры Следует отметить, что после достижения видимой границей отрицательного электрода напряжение на кристалле несколько падает, а затем возникают периодические колебания напряжения. [2]
Выбор условий монодоменизации следует проводить в зависимости от назначения кристалла. Для пироэлектрических детекторов кристаллы следует поляризовать при больших напряжениях, временах выдержки и высокой температуре с тем, чтобы монодоменное состояние не разрушалось при кратковременном перегреве кристалла выше температуры фазового перехода. Кристаллы, предназначенные для злектрооптических элементов, следует поляризовать в более мягких условиях, чтобы не вызывать появления оптических неоднородностей. [3]
В процессе такой монодоменизации наблюдается возрастание проходящего через кристалл тока, которое авторы объясняют диэлектрическим старением и связывают с образованием кислородных вакансий, что, по их мнению, облегчает процесс переориентации доменов. Для большинства образцов можно выделить три стадии процесса ( кривая 1) на первой происходит уменьшение гока, па вюрой и трегь-ей ток возрастает по экспоненциальному закону с постоянными времени TI 10 с и т2 3 103 с соответственно. Однако в некоторых случаях не наблюдается первая или вторая стадии, как это имеет место на кривых 2 и 3 Контроль полноты монодоменизации кристаллов но величине полуволнового напряжения и выходу второй гармоники в различных областях образца показал, что процесс монодоменизации заканчивается только после наступления третьей стадии. [4]
Изменение плотности тока при монодоменизации кристалла НБС состава х 0 25 в силиконовой жидкости при 150 С и Е 5 кВ / см показано на рис. 4.43, а. Текущий через кристалл ток растет со временем по экспоненте с постоянной времени т 1 0 10 с. На конечной стадии процесса наблюдается уменьшение скорости роста тока. В течение шести часов монодоменизации плотность тока через образец увеличивается более чем на порядок. Из рисунка видно, что в этом случае происходит незначительное возрастание тока. [5]
Для придания пьезоэлектрических свойств кристаллы подвергают монодоменизации отжигом в электрическом поле при температуре несколько ниже Тк. При рабочих температурах коэрцитивная сила очень велика, и поэтому однодомен-ное состояние устойчиво. [6]
В трех последних столбцах указаны условия монодоменизации) Кристаллы были выращены из шихты конгруэнтного состава ogNa0 72Nb5 02 15 остальные из стехиометрического. [7]
Пропускание кислорода с парами воды через термостат, в котором проводится монодоменизация, не оказывает существенного влияния на электропроводность кристаллов. Низкотемпературная монодоменизация, проводимая в силиконовом масле, также увеличивает электропроводность на два порядка. Следует отметить, что разброс значений электропро-проводности после монодоменизапии несколько больше, чем в исходных образцах. [8]
Важнейшими пироэлектриками являются сегнетоэлектрики: три-глицинсульфат и его изоморфы ( выращиваются со специальными примесями с целью монодоменизации), ниобат и танталат лития ( поляризуются токовым смещением при выращивании кристалла), тонкие пленки нитрата калия в сегнетофазе ( вблизи 450 К), а также керамические титанат свинца и цирконат-титанат свинца с различными добавками. [9]
Итак, учитывая вышесказанное, можно полагать, что в интервале полей 35 - 40 Э уже наступает монодоменизация образцов, но магнитные моменты остаются лабильными и могут ориентироваться в поле магнитоупругой волны. Как следует из данных рис. 3.2, резкое возрастание зависимости 1 ( Н) на основной частоте и гармониках соответствует переориентации лабильных магнитных моментов. При этом возрастание на третьей гармонике связано с резонансными колебаниями доменных границ. [10]
Дальнейший рост поля Н приводит к исчезновению границ Блоха ( Н - 35 - 40 Э) и полной монодоменизации кристалла. [11]
Важнейшими пироэлектриками этой группы являются: триг-лицинсульфат ( ТГС) и его изоморфы ( выращиваются со специальными примесями для монодоменизации), ниобат и танталат лития ( поляризуется токовым смещением при выращивании кристалла), тонкие пленки нитрата калия в сегнетоэлектрической фазе ( ниже 450 К), керамические титанат свинца и цирконат-титанат свинца с различными добавками. Сегнетокерамика для обеспечения пироэлектрических свойств подвергается температурной поляризации. [12]
В заключение укажем, что достижение перечисленных и ряда других технически изощренных результатов оказалось и оказывается возможным благодаря разработке более совершенных процессов синтеза исходных веществ и шихтовых материалов с заданными стехиометрией и гранулометрией ( включая форму и характеристики поверхности частиц шихт), широкому применению и технологии керамики горячего и изостатического прессования, существенному прогрессу в автоматизации процессов выращивания кристаллов, а также резкому улучшению процессов формообразования рабочих элементов, таких, как прецизионная размерная обработка, ионная, электронная и лазерная обработка, литография субмикронного разрешения, специальные приемы текстурировапия, поляризации и монодоменизации и ряд других. [13]
Однако для использования пироэлектрического эффекта сегнетоэлектрик должен быть монодоменным. Монодоменизация достигается разными способами, включая температурную поляризацию. Обычно монодоменной структуры монокристаллических сегнетоэлектриков добиваются уже в процессе выращивания. [14]
Пропускание кислорода с парами воды через термостат, в котором проводится монодоменизация, не оказывает существенного влияния на электропроводность кристаллов. Низкотемпературная монодоменизация, проводимая в силиконовом масле, также увеличивает электропроводность на два порядка. Следует отметить, что разброс значений электропро-проводности после монодоменизапии несколько больше, чем в исходных образцах. [15]