Дослідження фотопружних матеріалів за допомогою інтерферометра Маха-Цендера на прикладі тригонального кристалу галогерманату кальцію (ID:1211001)
Зміст
ВСТУП……………………………………………………………………………...7
РОЗДІЛ 1. НЕІЗОТЕРМІЧНА РЕЛАКСАЦІЯ ТА ЕЛЕКТРОМІГРАЦІЯ В МОНОКРИСТАЛАХ Ca3Ga2Ge4O14………………………………………….12
1.1. Кристалічна структура………………………………………………...12
1.2. Експериментальна методика…………………………………………..14
1.3. Фотопровідність та електропровідність………………………………14
1.4. Діелектрична проникність та релаксаційні втрати ………………..…16
1.5. Поляризаційні ефекти……………………………………………….…19
РОЗДІЛ 2. ФАЗОВІ ПЕРЕХОДИ В СПОЛУКАХ ЗІ СТРУКТУРОЮ Ca3Ga2Ge4O14………………………………………………………………….…22
2.1. Можливі фазові переходи в кристалах сімейства лангаситів………..22
2.2. Фазові переходи в CGG під тиском …………………………………...23
2.3. Механізми стиснення та фазового переходу.........................................23
2.4. Можливі високотемпературні фазові переходи………………………24
РОЗДІЛ 3. ЕФЕКТИ НЕПРУЖНОЇ РЕЛАКСАЦІЇ ТА ПРУЖНІ НЕСТІЙКОСТІ В СПОЛУКАХ ТИПУ CGG………………………….…….26
3.1. Методика експерименту…...………………………………………......26
3.2. Результати та їх обговорення ………………………………...………..29
РОЗДІЛ 4. ЕНАНТІОМОРФІЗМ СПОЛУКИ Ca3Ga2Ge4O14……………....31
4.1. Підготовка зразків та експериментальна техніка…………………….31
4.2. Вдосконалення кристалічної структури……………………………....33
4.3. Результати та їх обговорення ………………………………………….33
4.4. Структурні особливості CGG……………………………………….....35
4.5. Структурні механізми, відповідальні за п’єзоелектричні властивості……………………………………………………………………….38
РОЗДІЛ 5. ХАРАКТЕРИСТИКА ФОТОПРУЖНИХ МАТЕРІАЛІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ІНТЕРФЕРОМЕТРІЇ МАХА-ЦЕНДЕРА: ЗАСТОСУВАННЯ ДО ТРИГОНАЛЬНИХ КРИСТАЛІВ ГАЛОГЕРМАНАТУ КАЛЬЦІЮ (CGG)………………………..…………….40
5.1. П’єзооптична інтерферометрична техніка та опис методу…………..40
5.2. П’єзооптичні інтерферометричні вимірювання та їх аналіз…………44
ВИСНОВКИ……………………………………………………………………..51
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ………………………………...55
Зразок роботи
Нецентросиметричні кристали структурного типу Ca3Ga2Ge4O14 тригонального галогерманату кальцію (CGG), як нелеговані, так і леговані Cr3+ та Nd3+, продовжують привертати увагу у зв'язку з їхніми люмінесцентними, п’єзоелектричними та іншими властивостями, які є цінними для технічних застосувань. Однак електричні характеристики CGG, зокрема електропровідність, термостимульовані струми, релаксація просторового заряду, повільна поляризаційна компонента, а також спектральна залежність фотопровідності не вивчалися. Такі дані про іонно-електронні процеси та електрично активні дефекти необхідні для визначення багатьох фізичних властивостей, а також для практичного використання CGG. Виявлені особливості температурних залежностей оптичних властивостей також спонукають до вивчення таких залежностей електричних параметрів, які є чутливими до різного роду змін у кристалах. Деякі попередні результати дослідження електрофізичних властивостей CGG представлені в роботах [1, 2, 3]. В першому розділі даної роботи буде наведено одне з досліджень, присвячене даній проблематиці.
Кристали сімейства лангаситів є перспективними п’єзоелектричними матеріалами, які в останні роки широко використовуються для розробки різних пристроїв і датчиків частотної селекції, які мають низку переваг перед матеріалами на основі п’єзоелектричних матеріалів, таких як кварц, ніобат літію і танталат літію. Перші публікації про ці кристали показали, що представники сімейства лангаситів не зазнають фазових переходів при температурах нижче Tm, що є очевидною перевагою для п'єзоелектричних застосувань. У той же час деякі пружні та діелектричні характеристики цих кристалів демонструють їх аномальну температурну поведінку. Зокрема, встановлено, що швидкість акустичної хвилі в деяких кристалах сімейства лангаситів має аномальну температурну залежність уздовж деяких кристалографічних напрямків, що, у свою чергу, зумовлює таку важливу властивість п’єзоелектричних матеріалів, як висока температурна стабільність. Зазвичай збільшення деяких модулів пружності (безпосередньо пов’язаних з міжатомним зв’язком) з температурою передує високотемпературному фазовому переходу (наприклад, фазовому переходу α ↔ β в кристалах кварцу). Деякі кристали сімейства лангаситів демонструють різке зростання діелектричної проникності ε33 при зниженні температури, що, в свою чергу, може свідчити про можливе протікання низькотемпературного фазового переходу. Все вищесказане привело дослідників до розробки спеціальної програми пошуку можливих фазових переходів і вивчення їх прояву в структурі і властивостей сполук сімейства лангаситів за високих тисків, низьких і високих температур. В другому розділі будуть розглянуті результати досліджень вчених, отримані на сьогоднішній день.
Інші роботи з даної категорії:
Магістр