Способ определения направления оси, вдоль которой ориентирован вектор спонтанной поляризации в кристаллах, входящих в состав сегнетокерамики со структурой типа тетрагональной калиевовольфрамовой бронзы

)1 ДуМй Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 090179 (21) 7113/18-25с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.3 С 01 И 7/ Государственный комитет ССС Р но делам изобретений н открытий(088,8) Дата опубликования описания 07.1,80(72) Авторы изобретения Е. Н. Сидоренко, В. Г, Крыштоп, А. В. Турик, ЕГ. Фесенко и Р, У. Девликанова Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ОСИВДОЛЬ КОТОРОЙ ОРИЕНТИРОВАН ВЕКТОРСПОНТАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ В КРИСТАЛЛАХ,ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ СЕГНЕТОКЕРАМИКИСО СРУКТУРОЙ ТИПА ТЕТРАГОНАЛЬНОЙКАЛИЕВО-ВОЛЬФРАМОВОЙ БРОНЗЫ2Изобретение относится к способам . равлениях. Такие деформации привоопределения электрофизических свойств дят к изменению симметрии элементар-сегнетоэлектриков в той связи, что ной ячейки, Группу симметрии опредеименно величина и направление векто- ляют рентгеновским методом на полира спонтанной поляризации определяют 5 кристаллических образцах. Далее подиэлектрические, электромеханические известной симметрии и по наличию сегоптические, упругие и другие свойства нетоэлектрического состояния однозначсегнетоэлектриков. но находят ориентацию вектора 1 з вВ кристаллах определение направле" элементарной ячейке, принимая вония спонтанной поляризации Р не вызывнимание, что направление вектора,вает особых затруднений, Для этой це- спонтанной поляризации совпадает сли имеется несколько хорошо зареко- направлением полярной оси.мендовавших себя методов, дающих дос- Но этот способ определения направтоверные результаты; оптический, ления оси, вдоль которой ориентированэлектронно-оптический, электролюми вектор спонтанной поляризации, принесцентный, метод декарирования, метод меним только для сегнетоэлектриков сотравления поверхности (1. структурой типа перовскита и не можетОднако для определения. направления быть использован для сегнетоэлектрн"р при исследовании керамических сег- ков со структурой типа тетрагональнойнетоэлектриков известен лишь один 20 калиево-вольфрамовой бронзы (ТКВБ),метод - рентгеноструктурный (ЯЗ) . Это обусловлено тем, что в пароэлектВ основу его положен тот Факт, что рической Фазе кристаллы со структуройв сегнетоэлектриках со структурой пе- типа ТКВБ, как правило, являются одровскита фазовый переход из пара- ноосными, а после перехода в сегнетоэлектрической фазы в сегнетоэлектри электрическое состояние могут иметьческое состояние сопровождается воз- тетрагональную или ромбическую симникновением спонтанной деформации, метрию; в последнем случае возможныприводящей к растяжению элементарной два направления вектора спонтаннойячейки вдоль полярной оси и одновремен- поляризации: либо вдоль направленияному сжатию в перпендикулярных нап (001, (ось С), либо вдоль (010785711 формула изобретения 01 а но кристаллографической оси 001 (ось С) .П р и м е р 3. Кроме того, были выполнены измерения диэлектрической проницаемости полученного ряда твердых растворов горячепрессованной сегнетокерамики со структурой ТКВБ (1-х) К И+БЬОРц-.хРЬКНЬ Оэ, особенностью которых является налйчие морфотропной области, разделяющей составы тетрагональной и ромбической симметрии,1 О Измерения выпслнены на частоте 10 Гц при комнатной температуре, На чертеже. приведена зависимость относительного изменения диэлектрической проницаемости (Е -бо)/бо для различных составов этого ряда в зависимости от кон центрации РЬ, К ИЬ 100. Для составов с концентрациями,х = 50-70 имеющих, как показали"рентгеновские исследования, тетрагональную симметрию, криваязависимости . ЦЕ - бо)Щ=ЕЖ Ю совпадает с осые; абсцисс, т. е. Я = =Во , На основании этого можно сделать вывод, что в монокристалрах этих сегнетоэлектриков направление Р совпадает с направлением 001 25Для твердых растворов с х80 (ромбическая Фаза) - -ф-= 10-20, что свидетельствует о 90-градусных переориентациях Р, а следовательно,о направлении РЗ вдоль 010. ЗОСпособ позволяет определить направление оси, вдоль которой ориентирован вектор Мз монокристаллов, путем измерения Е сегнетокерамических образцов со структурой ТКВБ, не располагая монокристаллами того же состава и той же структуры, что ранее не достигалось. Процесс выращивания сегнетоэлектрических монокристаллов очень трудоемкий, длительный и дорогостоящий. Имея более дешевые поликрис таллические сегнетоэлектрики,можнов а ВИИИПИ Заказ 8831/45 50 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП"Патент",г.ужгород,ул.Проектная,по ориентации Р предсказать и определить физические свойства сегнетоэлектрических монокристаллов, чтонеобходимо для разбраковки новыхпьезоматериалов, а также прогнозировать свойства монокристаллов по иссле"дованным свойствам сегнетокерамики,Способ определения направления оси,вдоль которой ориентирован векторспонтанной поляризации в кристаллах,входящих в состав сегнетокерамикисо .структурой типа тетрагональной калиево-вольфрамовой бронзы,включающей определение типа симметрии сегнетоэлектрика рентгеновским методом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения воэможностей исследования диэлектрических, оптических и электрофизическихсвойств, измеряют диэлектрическуюпроницаемость образцов, йспытывающихслабые механические напряжения, затем при механическом напряжении, возникающем в результате одноосного сжатия образцов в направлении, совпадающем с направлением вектора напряженности иэмерительногс электрического .поля, и по разности измерений определяют направление оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Славак Г,В., Игрис Э. и Желудев И.С. Кристаллография. 1959, т. 4,с. 123.2. Фесенко Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество, М., 1972,с. 10.3. Желудев И. С. Основы сегнето"электричества. М., 1973, с, 54 (прототип).