Способ определения доменной структуры сегнетоэлектриков, содержащих парамагнитные центры

О П И С"-А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветекинСоциалистическихРеспублик и 7 1456 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. 6 01 й 27/78 Веудерствеай кааитет СССР ве ленам изабрзтений и втнрьпий(72) Авторы изобретения Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени . госудзрственный университет(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ, СОДЕРЖАШИХ ПАРАМАГНИТНЫЕ ЦЕНТРЫ Изобретение относится к способам исследования химических и физических свойств ве.ществ, в частности к исследованию с помощьюмагнитных средств, и может быть использовано для определения доменной структуры сег.нетоэлектриков.Известен способ визуализации доменнойструктуры с помощью поляриэационного микроскопа при скрещенных поляроидах 11,Однако для непрозрачных сред этот способОнепригоден.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ опреде.пения доменной структуры сегнетоэлектриковметодом избирательного травления, заключа.15ющнйся в том, что под действием некоторыхрастворителей поверхность образца растворяется с рззной скоростью в местах выхода доменов разных знаков 121Однако при этом и других способах определения доменной структуры определяются толь.ко выходящие иа поверхность образца домены,Для определения доменной структуры внутриобразца требуется сошлифовывзние или стравливзние материала. Но любое из этих воздействий нз образец кроме его разрушения неиэ. бежно ведет к изменению доменной структуры.Цель изобретения - измерение распределения ориентации доменов во всем обьеме образ. цз.Это достигается тем, что в способе опреде. лення доменной структуры сегнетоэлектриков, содержащих парамагнитные центры, снимают зависимость спектров электронного лзрзмагнитного резонанса от ориентации образца в постоянном магнитом поле и по интегральной интен сивности сигнала определяют обьем доменов, ориентированных вдоль данной оси. Сегнетозлектрические материалы, содержащие парамагнитные центры, дают спектр ЭПР, который зависчт от взаимной ориентации между направлением постоянного магнитного поля Н, и направлением спонтанной поляризации . Каждая определенная ориентация доменов в поле Й, соответствует определенному положению линий в спектре ЭПР, Интегральная интенсивность сигнзла прямо пропорциональна3 71 суммарному объему доменов, Р которых составляет данный угол Ф с направлением Й,.Для определения доменной структуры образец помещается в резонатор с приставкой, по. зволяющий фиксировать и снимать покаэагпя об ориентации образца в постоянном магнит. ном поле, снимается зависимость спектров ЭПР от ориентации образца в постоянном магнитном поле, В большинстве случаев применяемые методы регистрации сигнала ЭПР позволяют регистрировать не сам сигнал, а его производнуй по полю. В этом случае необходимо дважды проинтегрировать полученный спектр для опре. деления интегральной интенсивности сигнала.Пример применения предложенного способа,Изучались моно и полидоменные кристаллы РЬТО, с добавлением ионов Ее . Парамагз нитными центрами являются ионы Реэ. Наэм фиг, 1 представлена, зависимость спектра ЗПР монодоменного кристалла от ориентации образца в постоянном магнитном поле Р,; на фиг.2 - спектр ЗПР полидомениого кристалла, на фиг. 3 - случай изотропного распределения доменов.При ориентации тетрагональной оси кристалла параллельно направлению постоянного магнитного поля ц= 2. При ориентации тетрагональной оси кристалла перпендикулярно направ. пению постоянного магнитного поля ц, б.Обменно суженная Одиночная линия в районед: 2 на фиг, 2 увеличена в 5 раз по интен. сивности, При вращении кристалла вокруг оси, ориентированной перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля 4, линия в районе ц,:. 6 осталась без изменения. Следова. тельно, домены, ответственные за нее, ориенти. рованы вдоль оси вращения Два других сиг. нала перемещаются от ц= 2 до ц,6, при 1456чем, если сигнал цн=. 2, то другой - ц, " 6,и наоборот. Домены, ответственные за эти двасигнала, расположены перпендикулярно осивращения, а также взаимно перпендикулярно;Общий относительный объем доменов, определенный по интегральной интенсивности, равен 17: 19: 0,1. На фиг, 3 представлен спектрЗПР ионов Ее от поликристаллического образ 3+ца РЬТО, в случае изотропного распределениядоменов.Использование способа определения доменной структуры позволит изучать доменное строение полириксталлических сегнетоэлектриковво всем объеме образца без его разрушения.и контролировать степень поляризации образцов, что значительно повысит качество выпускаемых промышленных иэделий из сегнетоматериалов.Формула изобретения20Способ определения доменной структурысегнетоэлектриков, . содержащих ларамагнитныецентры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью измерения распределения ориентации25 доменов во всем объеме образца, снимаютзависимость спектров электронного парамагнит.ного резонанса от ориентации образца в постоящом магнитном поле и ло интегральнойинтенсивности сигнала определяют объем домеЗО нов, ориентированных вдоль данной оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Смоленский Г, А, и др. "Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики", Наука, Л 1971,ЗБ с. 197.2, Ьарфут Дж. "Введение в физику сегнетоэлектрических явлений", Мир, М 970,с. 294 (прототип).71145 б Корректо Мак аренк Тираж 1019ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий13035, Москва, Ж.35, Раушская наб;, д, 4/5 Подписное аказ 9001/3 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель Э. СкорнякоРедактор 4. Виноградов Техред Н.Ковалева