Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

63
неправильного равновесного состояния кристаллической
решетки. Оно неустойчиво, и система должна находиться в
другой кристаллической фазе.
Поскольку нас интересует эволюция системы при
понижении температуры, то рассмотрим, для простоты, только
ориентационный вклад в поляризуемость. Пусть при высокой
температуре
)0(
ориент
α
мало, поэтому
χ
>0. С понижением Т
)0(
ориент
α
растет, и при некоторой температуре Т
с
знаменатель
(5.10) обращается в ноль, а значение
χ
(0) стремится к
бесконечности. Это явление получило название поляризационной
катастрофы: сколь угодно малое поле вызывает бесконечно
большую (в линейном приближении) поляризацию образца.
Конечно, в жизни бесконечно большой поляризации не бывает,
просто надо выйти за рамки линейного приближения и учитывать
нелинейные по
Р слагаемые. Вблизи Т
с
значение
χ
(Т)
представимо в виде закона Кюри-Вейса
с
ТТ
С
Т
−
=
)(
χ
, (5.22)
где константа Кюри
С равна
0
2
0
/)(
ε
qxNС = , а
0
2
0
/)(
εγ
qxNT
c
= .
В точке
Т=Т
с
система становиться неустойчивой,
происходит структурный фазовый переход второго рода типа
«порядок-беспорядок», о котором уже говорилось в предыдущем
параграфе. Ниже
Т
с
в отсутствие внешнего электрического поля и
других внешних воздействий в кристалле существует отличная от
нуля поляризация, называемая спонтанной
0
qxNР
s
η
=
.
Зависимость параметра порядка от температуры
)(
T
η
изображена
на рис.5.5. Вблизи, но ниже
Т
с
значение TTP
cs
−~~
η
.
Фаза, в которой существует спонтанный вектор
поляризации
P
s
, называется сегнетоэлектрической, а структурный
фазовый переход – сегнетоэлектрическим. В
сегнетоэлектрической фазе должен отсутствовать центр
инверсии.
Есть вещества, в которых
Т
с
лежит выше температуры
кристаллизации, то есть они кристаллизуются в фазе, уже 
                                     63

неправильного      равновесного      состояния кристаллической
решетки. Оно неустойчиво, и система должна находиться в
другой кристаллической фазе.
     Поскольку нас интересует эволюция системы при
понижении температуры, то рассмотрим, для простоты, только
ориентационный вклад в поляризуемость. Пусть при высокой
температуре αориент (0) мало, поэтому χ >0. С понижением Т
αориент (0) растет, и при некоторой температуре Тс знаменатель
(5.10) обращается в ноль, а значение χ (0) стремится к
бесконечности. Это явление получило название поляризационной
катастрофы: сколь угодно малое поле вызывает бесконечно
большую (в линейном приближении) поляризацию образца.
Конечно, в жизни бесконечно большой поляризации не бывает,
просто надо выйти за рамки линейного приближения и учитывать
нелинейные по Р слагаемые. Вблизи Тс значение χ (Т)
представимо в виде закона Кюри-Вейса
                                   С
                        χ (Т ) =        ,                (5.22)
                                 Т − Тс
где константа Кюри С равна С = N ( qx0 ) 2 / ε 0 , а Tc = γN ( qx0 ) 2 / ε 0 .
     В точке Т=Тс система становиться неустойчивой,
происходит структурный фазовый переход второго рода типа
«порядок-беспорядок», о котором уже говорилось в предыдущем
параграфе. Ниже Тс в отсутствие внешнего электрического поля и
других внешних воздействий в кристалле существует отличная от
нуля поляризация, называемая спонтанной                     Рs = Nηqx0 .
Зависимость параметра порядка от температуры η (T ) изображена
на рис.5.5. Вблизи, но ниже Тс значение Ps ~ η ~ Tc − T .
     Фаза, в которой существует спонтанный вектор
поляризации Ps, называется сегнетоэлектрической, а структурный
фазовый        переход      –      сегнетоэлектрическим.                    В
сегнетоэлектрической фазе должен отсутствовать центр
инверсии.
     Есть вещества, в которых Тс лежит выше температуры
кристаллизации, то есть они кристаллизуются в фазе, уже

Страницы