Исследование поляризации сегнетоэлектриков. Щербаченко Л.А - 5 стр.

                                                           Рсп     Р
                                            ε r = 1 + 4π       + 4π см
                                                           Еср     Е ср
                 В сегнетоэлектриках возникает большое внутреннее поле, природу
            которого легко понять на примере титаната бария BaTiO3 образуют
                                                                          •
            простую кубическую решетку с ребром α = 4,01 A . В центре её граней
            размещаются ионы O 2− , а в центре куба - Ti 4+ (рис.2).




                                                  mm2

                   Рис.2. Изменение структуры и направления вектора
                   спонтанной поляризации в кристаллах титана бария при
                   понижении температуры: кубическая симметрия m3m (а);
                   тетрагональная 4mm (б); орторомбическая 3m (в):
                   ромбоэдрическая mm2 (г).

            Аналогичное строение имеет кристалл пировскита – CaTiO3 – с параметром
                    •
            α = 3,8 A . Если предположить, что в CaTiO3 ионы O 2− и Ti 4+ соприкасаются,
            то в решетке BaTiO3 между ними имеется односторонний зазор, равный
                            •
             (4 − 3,8) / 2 = 0,1 A . В результате такой рыхлости, ион         Ti 4+ может свободно
            смещаться в октаэдрической пустоте. И он действительно прилипает к
            одному или нескольким ионам кислорода в октаэдре. Возникает
            нарушение симметрии решетки кристалла и появляется мощное
            внутреннее поле. Это поле действует на соседние области кристалла,
            поляризуя их, а они» в свою очередь, на другие и так в пределах домена.
            Появляется, ориентированная в определенном направлении, спонтанная
            поляризация.
                   В неполярной фазе, выше точки Кюри (I20°C) BaTiO3 имеет куби-
            ческую структуру, между 120°С и 5°С - тетрагональную симметрию (рис.2,
            а, б). Фазовый переход при температуре 120°С сводится к тому, что одно
            из ребер кубической ячейки удлиняется и становится полярной тетра-
            гональной осью симметрии, два других ребра укорачиваются, переходя
            тетрагональные оси. Ниже 5°С титанат бария испытывает второе фазовое

                                                                                                 5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com