Температурна поведінка оптичної анізотропії нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою
Вивчення результатів поляриметричних досліджень параметрів оптичної анізотропії кристалів дейтерованого тригліцинсульфату. Розгляд наслідків дейтерування ізоморфних заміщень. Аналіз термічного розширення кристалічних фероїків з органічними катіонами.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 25.02.2015 |
| Размер файла | 61,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України
ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА
УДК 548.0:535.5; 535.56; 539.36
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук
ТЕМПЕРАТУРНА ПОВЕДІНКА ОПТИЧНОЇ АНІЗОТРОПІЇ НЕЛІНІЙНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ З ЦЕНТРОСИМЕТРИЧНОЮ ПАРАФАЗОЮ
01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків
Шопа Роман Ярославович
Львів - 2007
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі нелінійної оптики Львівського національного університету імені Івана Франка.
Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, Кушнір Олег Степанович, доцент кафедри нелінійної оптики Львівського національного університету імені Івана Франка, м. Львів.
Офіційні опоненти:
доктор фізико-математичних наук, Грабар Олександр Олексійович, професор кафедри фізики напівпровідників Ужгородського національного університету, м. Ужгород;
доктор фізико-математичних наук, Романюк Микола Олексійович, професор кафедри експериментальної фізики Львівського національного університету імені Івана Франка, м. Львів.
Захист відбудеться “24” жовтня 2007 р. о 1530 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.09 при Львівському національному університеті імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Кирила і Мефодія, 8, фізичний факультет, аудиторія Велика Фізична.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 5.
Автореферат розісланий “21” вересня 2007 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради доктор фіз.-мат. наук, професор Павлик Б. В.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Нелінійні або полярні діелектрики та широкозонні напівпровідники викликають наукове зацікавлення з огляду на поведінку їхніх властивостей, пов'язану з анізотропією та структурними перетвореннями. Традиційні методи їхнього вивчення містять вимірювання низькочастотних діелектричних параметрів, електричної поляризації, термічного розширення тощо. До того ж, найтонші зміни мікроскопічної будови діелектриків впливають на їхні оптичні електронні сприйнятності. Тому актуально дослідження структури та фізичних властивостей цих матеріалів шляхом вивчення кристалооптичних характеристик, які тісно пов'язані зі структурною анізотропією. Серед згаданих характеристик можна виділити оптичне лінійне двопроменезаломлення (ЛДЗ) та оптичну активність (ОА), що за певних умов можна вимірювати з досить високою точністю.
Цікавими та важливими проблемами фізики діелектриків є також вплив ізоморфних та ізотопічних заміщень у нелінійних діелектриках на температурну еволюцію структури та вияви флуктуаційних явищ поблизу точок фазових переходів (ФП). У випадку не надто малих відхилень температури від критичних точок можна очікувати задовільного опису виявів згаданих явищ в оптичних характеристиках у межах феноменологічної теорії з урахуванням малих флуктуаційних поправок. Аналіз застосовності відповідних методик і наближень для кристалічних фероїків передбачає їхню апробацію на порівняно простих модельних системах. Тому обрано кристали родини тригліцинсульфату (ТГС) та германату свинцю (ГС) з упорядкованими сегнетоелектричними та сегнетоеластичними фазами, для яких можна вивчати вплив дейтерування та катіонних заміщень на досліджувані параметри.
Якщо вихідна структурна фаза в кристалічних фероїках центросиметрична, то вияви структурних змін у параметрах оптичної анізотропії додатково пов'язані з симетрійними аспектами кристалофізики. До того ж, кількісні параметри ОА для фероїків з інверсійною парафазою набувають особливої ваги, оскільки їх можна вважати своєрідним вторинним параметром структурного впорядкування.
Дещо складнішими в плані аналізу температурної еволюції структури є нелінійні діелектрики з несумірною (НС) модуляцією структури, з-поміж яких особливе місце посідають кристали з НС фазами. Вони характеризуються неоднорідністю на “мезоскопічному” рівні, проміжному між макро- та мікрорівнями. Попри інтенсивні дослідження фізичних властивостей НС кристалів родини A2BX4, що проводять в останні десятиріччя, представники цієї родини зі складними органічними катіонами, що допускають ізомерію, вивчено ще недостатньо.
Кристалічні фероїки відзначаються високою лабільністю структурних параметрів і властивостей зі зміною зовнішніх умов чи прикладанні електричних і механічних полів, особливо поблизу точок ФП. Тому вони перспективні для практичних застосувань як матеріали оптоелектроніки, зокрема в пристроях керування та перетворення електромагнітних коливань і випромінювань. Із наведених міркувань випливає актуальність досліджень температурної поведінки оптичної анізотропії нелінійних діелектриків і з фундаментального, і з практичного боку.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі нелінійної оптики Львівського національного університету імені Івана Франка в межах держбюджетної теми Фе-16Ф “Оптична анізотропія нелінійних кристалічних діелектриків” (номер державної реєстрації 0105U002225, 2005-2007), за якою автор працював як виконавець. Частину результатів отримано також у процесі роботи за темами Фо-95Б “Термохромні та неспівмірні фазові переходи у фероїках” (0101VO001426, 2001-2003) і Фе-140Б “Оптичні характеристики кристалів в околі фазових переходів та ізотропних точок” (0103VO001937, 2003-2004).
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є встановлення закономірностей впливу дейтерування, катіонного заміщення, а також температурної еволюції структури та анізотропії нелінійних діелектриків з вихідною центросиметричною фазою на поведінку їхніх оптичних і діелектричних характеристик, зокрема за наявності НС модуляції. Досягнення поставленої мети вимагало розв'язання наступних задач:
- комплексних поляриметричних досліджень параметрів оптичної анізотропії кристалів дейтерованого тригліцинсульфату (ДТГС), ГС і біс-n-пропіламін-тетрахлоркупрату (БПА-Cu), з'ясування впливу симетрії структури цих фероїків на існування та вияви різних оптичних явищ;
- дослідження температурної еволюції структури та наслідків дейтерування, ізоморфних заміщень і ФП у сегнетоелектриках ДТГС і ГС за аналізом поведінки оптичних сприйнятностей, термічного розширення та їхньої анізотропії у взаємозв'язку зі спонтанною електричною поляризацією;
- з'ясування закономірностей температурної поведінки оптичних параметрів і термічного розширення кристалічних фероїків БПА-Cu і біс-n-пропіламін-тетрахлорманганату (БПА-Mn) зі складними органічними катіонами та НС фазами типу “re-enter”;
- аналізу флуктуаційних явищ поблизу точок структурних перетворень у нелінійних діелектриках за температурними змінами ЛДЗ, ОА, термічного розширення та діелектричних властивостей у межах феноменологічних підходів.
Об'єктом дослідження є фізичні явища в нелінійних діелектриках родин ТГС, ГС і A2BX4 з різними типами структурних фаз, а предметом дослідження - вияви температурної еволюції структури фероїків з центросиметричною парафазою в параметрах оптичної анізотропії та термічного розширення.
У роботі використано такі методи досліджень: для експериментального визначення оптичної анізотропії, термічного розширення, спонтанної поляризації та діелектричної проникності - комплексну методику та апаратуру універсального нуль-поляриметра, дилатометричну методику і стандартні методи вивчення діелектричних характеристик сегнетоелектриків, методи визначення ЛДЗ і ОА, підготовки та орієнтації зразків, контролю їхньої оптичної якості, а також типові методи опрацювання даних вимірювань; для інтерпретації результатів - феноменологічні прийоми термодинамічної теорії фероїків, зокрема підхід флуктуаційних поправок до теорії Ландау.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в такому:
1. Оптичне ЛДЗ і термічне розширення кристалів ДТГС чутливі до критичних флуктуацій в околі точки Кюрі, а їхню поведінку загалом можна пояснити електрострикцією та квадратичною електрооптикою. Анізотропія термічного розширення ДТГС досягає екстремальних значень при ФП.
2. Феноменологічний підхід першої флуктуаційної поправки до теорії Ландау задовільно описує ЛДЗ, ОА, термічне розширення та електричну поляризацію в околі точок структурних перетворень у нелінійних діелектриках ДТГС, ГС, БПА-Cu і БПА-Mn. Аналіз ОА і ЛДЗ у кристалах з центросиметричними парафазами виявляє високу точність у визначенні точок Кюрі, кількісних параметрів флуктуацій і критичних індексів.
3. Параметр Гінзбурга всіх досліджених фероїків оцінено як Gi ~ 10-2. Він дещо зростає з підвищенням ступеня дейтерування x у кристалах родини ТГС і зменшується під час катіонного заміщення Cu2+ ? Mn2+ у БПА-Cu. Зі зростанням x у кристалах ДТГС і катіонних заміщеннях на Ba, Bi і Si у кристалах ГС критичний індекс параметра порядку ? відхиляється від класичного значення 0,5. Величини ? для кристалів БПА-Cu і БПА-Mn поза областю флуктуацій становлять майже 0,5.
4. Відповідно до симетрійних міркувань, у ?-фазі кристалів БПА-Cu і кристалах ГС відсутні ОА і поворот кристалофізичних осей. ЛДЗ і термічне розширення БПА-Cu виявляють істотно нелінійну поведінку в дослідженому діапазоні температур, включно із нормальною фазою.
5. Псевдосходинчасті залежності ЛДЗ кристалів БПА-Cu за умови повільних змін температури підтверджують схожість взаємодії структури з дефектами в НС фазах „re-enter” до взаємодій в інших типах НС фаз.
Практичне значення одержаних результатів стосується матеріалознавства та оптоелектроніки. Зокрема, вдосконалений нуль-поляриметричний комплекс можна використати у комплексному вивченні температурних, польових і спектральних залежностей параметрів оптичної анізотропії кристалів, а розроблені та апробовані методи опрацювання даних експерименту, уточнення точок Кюрі та визначення параметрів флуктуацій можна застосовувати у вивченні діелектричних кристалів інших типів.
Закономірності, що встановлено для ізоморфного та ізотопічного заміщення в нелінійних діелектриках, можна використати під час побудови теоретичних моделей досліджених явищ, а також оптимізації характеристик матеріалів для оптоелектроніки. Одержані кількісні параметри оптичної анізотропії, термічного розширення та інших властивостей будуть корисні в розрахунках функціональних елементів на підставі досліджених матеріалів.
Універсальний нуль-поляриметр і обладнання для вимірювання спонтанної поляризації використовують для навчальних цілей на кафедрі нелінійної оптики, зокрема в лабораторних практикумах з курсів “Кристалофізика” і “Параметрична кристалооптика” та під час виконання студентами курсових, дипломних і магістерських робіт за відповідною тематикою.
Особистий внесок здобувача. Результати дисертації, подані та опубліковані в співавторстві, отримані за безпосередньої участі автора на всіх етапах роботи. Зокрема, автор самостійно виконав більшу частину поляриметричних і дилатометричних досліджень кристалів, основні обчислення і брав участь у формулюванні висновків робіт та їхньому написанні.
Спільно з доцентом О. С. Кушніром було поставлено головні завдання досліджень і обговорено основні результати. Дані для кристалів БПА-Cu і БПА-Mn обговорювались також з професором І. І. Половинком і старшим науковим співробітником С. А. Свелебою, а для кристалів ГС - з професором Я. І. Шопою. Частину поляриметричних експериментів для кристалів БПА-Cu було виконано за участю доцента О. С. Кушніра. Тестування поляриметричної апаратури і відлагодження програм керування було проведено спільно з пошукувачем О. А. Бевзом, а вимірювання діелектричної проникності кристалів ДТГС - за допомогою доцента Ю. М. Корчака. Лінійне термічне розширення кристалів вивчали на дилатометричному обладнанні, яке створили в Інституті фізичної оптики МОН України (м. Львів) за участю старшого наукового співробітника І. С. Гірника, а кристалічні зразки люб'язно було надано професором І. М. Болестою, професором А. В. Кітиком і професором Л. А. Шуваловим, а також науковцями Дніпропетровського національного університету (В. Г. Моня та ін.).
У спільних працях, що відображають основні результати дисертації, внесок автора полягає в такому:
· для праць [1, 4, 9, 11] - вдосконалення методик, підготовка зразків, проведення експерименту за участю співавторів, опрацювання та аналіз даних;
· для праць [7, 17] - проведення експерименту, апроксимація даних та їхня інтерпретація;
· для праць [6, 8, 10, 15, 16, 18, 19] - вибір методик, планування та значна участь у проведенні експерименту, аналітичні обчислення, інтерпретація даних;
· для праць [2, 12] підготовка та проведення експерименту за участю співавторів, обчислення, опрацювання та аналіз даних;
· для праць [3, 5, 13, 14] - апробація методик, чисельне моделювання, пояснення частини результатів.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи були в доповідях на таких наукових конференціях:
- Міжнародній конференції з параметричної оптики (Львів, 2001),
- VIII Міжнародному семінарі з фізики та хімії твердого тіла (Львів, 2002),
- Ювілейній міжнародній конференції до 100-річчя від дня народження Остапа Стасіва (Львів, 2003),
- Міжнародній конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “ЕВРИКА-2003” (Львів, 2003),
- Конференції молодих учених та аспірантів “ІЕФ-2003” (Ужгород, 2003),
- Міжнародній школі “Розмірні ефекти і нелінійність у фероїках” (Львів, 2004),
- Конференції студентів і молодих науковців “ІЕФ-2005” (Ужгород, 2005),
- II Міжнародній школі “RNAOPM'2005” (Луцьк-Шацьк, 2005),
- VIII Українсько-Польській та III Східноєвропейській конференції з фізики сегнетоелектриків (Львів, 2006),
а також на щорічних звітних наукових конференціях фізичного факультету та факультету електроніки Львівського національного університету імені Івана Франка (2002-2005).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 19 наукових праць, зокрема 10 статей у фахових журналах і збірниках наукових праць і 9 тез доповідей на конференціях.
Структура та обсяг роботи. Дисертація містить вступ, чотири розділи, висновки та список використаних літературних джерел і викладена на 164 сторінках. Обсяг друкованого тексту основної частини дисертації становить 140 сторінок. Робота містить 63 рисунки і 19 таблиць (частину їх розміщено на 4 окремих сторінках). Список використаних джерел містить 167 бібліографічних найменувань (20 сторінок).
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
У Вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та основні завдання досліджень, висвітлено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, зазначено зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами, подано дані про апробацію та опублікування результатів дисертаційного дослідження, а також особистий внесок здобувача. анізотропія фероїк кристалічний
У першому розділі “Літературний огляд” подано найголовніші характеристики нелінійних діелектриків, особливості фазових перетворень у них та поняття НС фази. Також розглянуто методики аналізу оптичної анізотропії досліджуваних матеріалів. Показано, що кристалооптичні методи з огляду на їхню високу чутливість до структурного стану та анізотропії речовини володіють вагомими перевагами у дослідженнях характеристик нелінійних діелектриків. Крім цього, показано, що теоретичні методи аналізу флуктуацій у поблизу точок фазових перетворень за параметрами ЛДЗ, ОА і термічного розширення актуальні, з огляду на нечисленні приклади їхнього застосування, а також вимагають докладнішої експериментальної перевірки.
У розділі теж подано основні властивості досліджуваних матеріалів. Властивості кристалів ДТГС, зокрема ЛДЗ і термічне розширення, досліджено слабше порівняно з ТГС, до того ж простежуються неузгодження та дискусійні моменти для їхніх кристалооптичних параметрів. Кристали ГС унікальні за діелектричними, оптичними та іншими властивостями, тому викликають зацікавлення щодо вивчення критичних явищ поблизу точок фазових перетворень. Із поданих відомостей про кристали A2BX4 зі складними органічними катіонами та НС фазами типу “re-enter” виникає науковий інтерес щодо аналізу впливу флуктуаційних явищ, виявів взаємодії НС структури з дефектами та температурних діапазонів існування структурних фаз, також враховуючи недостатню дослідженість їхніх оптичних та дилатометричних властивостей.
У другому розділі “Експериментальні методи” описано методики експериментального визначення параметрів оптичної анізотропії та термічного розширення. Зокрема, описано модифіковане нуль-поляриметричне обладнання для комплексних вимірювань параметрів оптичної анізотропії, методику досліджень термічного розширення за допомогою автоматизованого кварцового дилатометра та методи вимірювань діелектричних властивостей.
У третьому розділі “Дослідження характеристик сегнетоелектричних кристалів” наведено результати досліджень температурної поведінки оптичної анізотропії для модельних кристалів родин ТГС (зокрема ДТГС) та ГС з метою вивчення закономірностей впливу структурного стану кристалів, дейтерування, катіонного заміщення, а також з метою апробації методики аналізу впливу сегнетоелектричного ФП і флуктуаційних явищ на оптичні та діелектричні властивості, а також на термічне розширення.
Кількісний аналіз цих експериментальних даних стосувався, зокрема, критичної поведінки та вияву флуктуацій параметра порядку поблизу точки Кюрі TC = 329 К. Цей аналіз проведено в межах модифікованої теорії Ландау [20], з використанням одержаних нами експериментальних даних, а також результатів останніх досліджень [21] для кристалів із x = 0, 0,5 і 0,7.
Відповідно до теорії [20], інформацію про флуктуації параметра порядку можна одержати з похідної . Діапазон слабких флуктуацій визначається умовою Гінзбурга:
,(1)
де число Гінзбурга виражають через коефіцієнти A0, B, D у розкладі термодинамічного потенціалу за . У температурному діапазоні, що відповідав (1), ми застосували модифіковану теорію Ландау, для якої справедливі такі співвідношення:
(2)
де - зведена температура, а “стрибок” за Ландау та параметри не мають залежати від температури. Для власних сегнетоелектричних кристалів останні пов'язані як . Ми проводили оцінку числа Гінзбурга із власних експериментальних даних та даних [21]. Для ДТГС із x = 0, 0,5 і 0,7 отримано , відповідно. Зростання зі збільшенням ступеня дейтерування свідчить про розширення температурного діапазону вияву флуктуаційних явищ, зменшення кореляційної довжина флуктуацій та посилення короткодіючих взаємодій поблизу точки Кюрі .
Ми виконували апроксимацію , вважаючи всі параметри у (2) вільними, у температурних межах виконання (1) і перевіряли умову . Вона виконується за порядком величини, що можна пояснити невеликим діапазоном слабких флуктуацій та невисокою точністю вимірювань, але загалом є підстави констатувати якісне узгодження теорії з експериментом.
До того ж, із залежностей від відносної температури t = TC - T розраховано відповідні критичні індекси . Одержані результати свідчать про їхнє відхилення від класичного значення 0,5, передбаченого теорією середнього поля, зі збільшенням ступеня дейтерування.
Дослідження температурної залежності дійсної частини компоненти тензора діелектричної проникності за нашими даними і результатами [21] засвідчили відхилення від закону Кюрі-Вейсса та „закону двійки”, що можна пояснити внеском доменних стінок. Розрахунки відповідних критичних індексів на підставі показують відхилення від передбачень теорії Ландау, за якою . Також виявлено особливість термічного розширення в околі , пов'язану з процесами переорієнтації груп CH2COO і NH3.
Оскільки ми одержали результати для всіх кристалофізичних напрямків, можна оцінити анізотропію термічного розширення, використовуючи для цього стандартні кількісні параметри анізотропії.
У точці Кюрі параметр анізотропії для відносного термічного розширення Al має пологий екстремум, а відповідний параметр для коефіцієнта розширення - критичну розбіжність, що можна вважати загальною закономірністю для фероїків з ФП типу лад-безлад. До того ж, на відповідних залежностях та чітко видно вияви критичної поведінки. У роботі показано, що для її аналізу, подібно до PS, можна застосовувати модифіковану теорію Ландау із використанням виразів, подібних до формул (2):
(3)
На відміну від PS, тут з'являється додатковий параметр “фону” , не пов'язаний з ФП; - “стрибок” за Ландау.
Розрахунки параметрів критичної поведінки показали, що умова для даних виконується з непоганою точністю.
Коефіцієнти квадратичної спонтанної електрострикції , розраховані за даними PS і , що виміряно на одному зразку, які, враховуючи центросиметричність парафази, описують як , , показали непогане узгодження з літературними результатами.
Аналогічно до термічного розширення, ми проводили аналіз критичної поведінки кристалів ДТГС поблизу точки Кюрі за температурними залежностями відносних значень ЛДЗ , зокрема, за його похідними . Перевагою такого аналізу була порівняно з дослідженням PS, відсутність зовнішнього поля. Крім того, у подібних до (3) виразах перевірка умови для параметрів із результатів апроксимації виконувалась також із врахуванням температурних залежностей „фонових” коефіцієнтів та залежністю вигляду , де оцінений вільний параметр наближено відповідав значенню 0,5, передбаченого обраною моделлю. Розрахунки інших параметрів критичної поведінки показали якісне узгодження теорії з експериментом.
Знайдене з даних ЛДЗ число Гінзбурга становило , що збігається з оцінками за термічним розширенням та спонтанною поляризацією.
Із температурних залежностей спонтанних приростів ЛДЗ ми розрахували величини критичних індексів , що корелювали з відповідними розрахунками за PS та зменшувались зі збільшенням ступеня дейтерування, що можна пояснити посиленням короткодіючих кореляцій та впливом структурних дефектів.
За даними PS та ми також розраховували ефективні коефіцієнти спонтанної електрооптики M, які узгоджувались з даними [21] та були систематично вищими від відповідних результатів для чистого ТГС. Звідси можна зробити висновок, що дейтерування поліпшує електрооптику.
Іншими цікавими представниками власних сегнетоелектриків є кристали сімейства ГС. Ми проводили аналіз і опрацювання літературних даних вимірювань PS [24] та ОА [25] для кристалів ГС із різними ступенями катіонних заміщень . Зразки чистих кристалів ГС у полідоменному стані використано для проведення нуль-поляриметричних досліджень.
Із аналізу даних для PS із різними ступенями заміщення йонів Ba, зокрема, критичної поведінки в межах модифікованої теорії Ландау, показано практичну застосовність цієї методики для аналізу виявів флуктуацій.
Зважаючи на центросиметричність парафази, у роботі показано практичність використання ОА сегнетоелектричних кристалів як вторинний параметр порядку та аналізу виявів критичної поведінки за температурними похідними квадрату питомого повороту площини поляризації світла з використанням аналогічних до (2) виразів, а також перевагу порівняно з ЛДЗ та термічним розширенням завдяки відсутності “фону”. Цей аналіз для кристалів ГС з різними ступенями заміщення Ba, Bi та Si показав непогане узгодження теорії з експериментом.
За даними спонтанної поляризації та ОА, зміни числа Гінзбурга за умов катіонного заміщення майже непомітні, крім незначного зменшення для випадку Ge Si (в інших випадках типово маємо ).
Також за даними PS та ОА розраховано критичні індекси параметра порядку. Виявлено тенденцію до зменшення індексу при катіонних заміщеннях Ba, Bi та Si внаслідок спотворення кристалічної структури і появу структурних дефектів. Це зменшення особливо помітно для випадку .
Експериментально вивчено кристалооптичні характеристики y-зрізу кристалів ГС за допомогою універсального нуль-поляриметра.
У четвертому розділі “Оптична анізотропія несумірно модульованих діелектриків” подано результати досліджень впливу ФП на оптичну анізотропію НС кристалів групи A2BX4 та діагностику їхньої структури за кристалооптичними характеристиками.
Для шаруватих НС кристалів біс-пропіламін-тетрахлоркупрату (БПА-Cu), які володіють двома НС фазами типу “re-enter”, ми досліджували та аналізували температурні залежності ЛДЗ, ОА та термічного розширення з використанням методик, застосованих для досліджень кристалів сімейства ТГС та ГС.
Температурні залежності відносних значень ЛДЗ кристалів БПА-Cu аналізувались з використанням даних вимірювань власних та літературних [26]. З огляду на істотну нелінійність поведінки показано практичність уточнення точок структурних перетворень за аналізом похідних та урахування температурних залежностей “фонових” параметрів у проведенні аналізу критичної поведінки за виразами типу (3) у межах модифікованої теорії Ландау. Зауважимо, що для НС фаз співвідношення для параметрів інше, ніж для власних сегнетоелектриків: . Результати аналізу засвідчили добре узгодження теорії з експериментом.
Оцінені значення числа Гінзбурга становили . Крім того, за даними власних вимірювань ЛДЗ ми розрахували критичні індекси параметра порядку ФП, які обмежували НС фазу типу “re-enter”: , .
Докладніші дослідження ЛДЗ для нижчих швидкостей зміни температури в діапазоні, що містив НС фазу , виявили температурну поведінку, близьку до сходинчастої. Це підтверджує якісну схожість взаємодії структура-дефекти в НС фазах типу “re-enter” до відповідних взаємодій в інших типах НС фаз.
Комплексні поляриметричні дослідження параметрів оптичної анізотропії в -фазі кристалів БПА-Cu засвідчили практичну відсутність ОА та температурних змін орієнтації кристалофізичних осей у цій фазі, що можна пояснити на підставі симетрійних міркувань. Також виявлено довготривалу релаксацію вимірюваних поляриметричних параметрів у фазі , що, можливо, пов'язано з релаксацією доменної структури.
У дослідженнях лінійного термічного розширення БПА-Cu для кристалофізичного напрямку <001> в діапазоні температур 77-430 К зареєстровано термічний гістерезис ФП і стрибок відносного розширення у цій точці, а також неперервний ФП . Також ми провели уточнення точок структурних перетворень за залежностями .
Аналіз критичної поведінки за виразами (3) показав практичність застосування модифікованої теорії Ландау, а оцінене число Гінзбурга становило , що корелює з даними для ЛДЗ.
Дослідження інших кристалів групи A2BX4 (БПА-Mn) стосувались аналізу докладних літературних даних для температурних залежностей ЛДЗ та ОА [27, 28]. Аналіз критичної поведінки ЛДЗ та ОА засвідчив практичність застосування модифікованої теорії Ландау з врахуванням першої флуктуаційної поправки та використання ОА у ролі вторинного параметра порядку. Оцінка числа Гінзбурга для цього кристалу показала його зменшення до значень , що означає звуження критичного діапазону прояву флуктуаційних явищ і послаблення короткодіючих взаємодій поблизу точок структурних перетворень.
Розрахунки критичних індексів параметра порядку для різних ФП поза ділянкою флуктуацій показали незначне відхилення від класичного значення 0,5, як і для БПА-Cu. Очевидно, флуктуації поблизу точок фазових перетворень у БПА-Cu і БПА-Mn відповідають передбаченням тривимірної XY-моделі Ізінґа.
ГОЛОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ
У результаті виконаних у роботі комплексних експериментальних досліджень одержано нову інформацію про фізичні явища в кристалах нелінійних діелектриків з центросиметричними вихідними структурними фазами. Встановлено закономірності температурної еволюції структури та анізотропії згаданих матеріалів, а також впливу дейтерування і катіонного заміщення на поведінку їхніх кристалооптичних, дилатометричних і діелектричних характеристик. Основні результати та висновки роботи такі:
1. Уперше експериментально встановлено параметри термічного розширення кристалів ДТГС зі ступенем дейтерування (x ? 0,7) для всіх кристалофізичних напрямків і діапазону 77-400 К, а також ЛДЗ, спонтанну поляризацію та діелектричну проникність для полярного зрізу. ЛДЗ і термічне розширення виявляють аномалії в околі точки Кюрі , що пов'язані з критичними флуктуаціями, а їхню температурну поведінку загалом добре описують спонтанна електрострикція та квадратична електрооптика. Виявлено особливість термічного розширення в околі , пов'язану з процесами переорієнтації груп CH2COO і NH3.
2. Оцінено температурну еволюцію анізотропії термічного розширення кристалів ДТГС. У точці Кюрі параметр анізотропії для відносного розширення має екстремум, а відповідний параметр для коефіцієнта розширення - критичну розбіжність, що відображає загальну закономірність для фероїків з ФП типу лад-безлад.
3. Систематично апробовано феноменологічний підхід першої флуктуаційної поправки до теорії Ландау для діелектричних кристалів ДТГС і ГС із власним сегнетоелектричним ФП та кристалів БПА-Cu і БПА-Mn із НС фазами типу “re-enter”. Доведено практичну застосовність та інформативність підходу до опису температурної поведінки ЛДЗ, ОА, термічного розширення та електричної поляризації. Продемонстровано потребу врахування температурної залежності “фонових” (не пов'язаних із впливом ФП) термооптичних коефіцієнтів для кристалів БПА-Cu і БПА-Mn з істотно нелінійною температурною поведінкою ЛДЗ і ОА у нормальних фазах. Показано, що флуктуації поблизу точок фазових перетворень у БПА-Cu і БПА-Mn відповідають передбаченням тривимірної XY-моделі Ізінґа.
4. Виявлено зростання параметра Гінзбурга , який визначає флуктуаційний діапазон, при підвищенні ступеня дейтерування x у кристалах родини ТГС, що пов'язано зі зменшенням кореляційної довжини та впливом дефектів типу “випадкова температура”, які не понижують симетрії кристала. У кристалах ДТГС з високим ступенем дейтерування x критичний індекс параметра порядку відхиляється від значення 0,5, передбаченого теорією середнього поля, що пов'язано із впливом короткодіючих кореляцій та дефектів структури, які з'являються через дейтерування та неоднорідність величини x в об'ємі зразків. При катіонних заміщеннях Ba, Bi та Si у кристалах ГС індекс зменшується, що найпомітніше для неізовалентного заміщення .
5. Комплексні поляриметричні дослідження параметрів оптичної анізотропії кристалів ГС y-зрізу та кристалів БПА-Cu z-зрізу в -фазі засвідчили практичну відсутність ОА і температурних змін орієнтації кристалофізичних осей, що узгоджується з висновками симетрійного підходу та підтверджує лінійний зв'язок ОА і параметра порядку.
6. Внаслідок експериментальних досліджень лінійного термічного розширення шаруватих кристалів БПА-Cu для кристалофізичного напрямку <001> і діапазонів температур, відповідно, 290-430 К і 77-430 К зареєстровано термічний гістерезис ФП і стрибок відносного розширення в цій точці, а також неперервний ФП .
7. Виявлено псевдосходинчастий характер температурних залежностей ЛДЗ кристалів БПА-Cu за умови повільних змін температури зразка, що підтверджує якісну схожість взаємодії структура-дефекти в НС фазах “re-enter” до відповідних взаємодій в інших типах НС фаз.
8. За аналізом температурних похідних ЛДЗ та ОА уточнено температури структурних перетворень у кристалах БПА-Cu і БПА-Mn з центросиметричними вихідними фазами та істотно нелінійними залежностями фізичних параметрів у парафазі. Показано, що ОА в нелінійних діелектриках з центросиметричними парафазами можна вважати вторинним параметром порядку і вона володіє перевагами в плані визначення положення точок Кюрі, кількісних характеристик флуктуацій і критичних індексів.
9. Показано, що за порядком величини параметр Гінзбурга для всіх досліджених кристалів фероїків, крім БПА-Mn, становить . При катіонному заміщенні зменшується від до . Це корелює з незначним зростанням у випадку переходу від кристалів БПА-Cu до БПА-Mn. Поза ділянкою помітних флуктуацій критичні індекси для обох кристалів близькі до класичного значення 0,5.
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ У ПРАЦЯХ
1. Kushnir O.S., Bolesta I.M., Furgala Yu.M., Lutsiv-Shumski L.P., Shopa R.Y., Sveleba S.A. Optical anisotropy of (C3H7NH3)2CuCl4 and (C3H7NH3)2MnCl4 crystals // Ukr. J. Phys. Opt. - 2002. - Vol. 3, N 1. - P. 12-18.
2. Кушнір О.С., Половинко I.І., Шопа Р.Я. Критична поведінка двопроменезаломлення в кристалах (NH3C3H7)2CuCl4 // Вісник Львів. ун-ту, сер. фіз. - 2002. - № 35. - С. 95-101.
3. Кушнір О.С., Шопа Р.Я. Аналіз критичної поведінки гіротропії при фазових переходах у кристалах // Науковий вісник Ужгородського ун-ту, серія Фізика. - 2003. - № 14. - С. 142-148.
4. Kushnir O.S., Shopa R.Y., Girnyk I.S., Polovynko I.I. Studies of phase transition sequence in (NH3C3H7)2CuCl4 crystals // Ukr. J. Phys. Opt. - 2004. - Vol.5, N 2. - P. 61-66.
5. Кушнір О.С., Шопа Р.Я., Фургала Ю.М. Аналіз флуктуацій у разі фазових переходів у кристалах (NH3C3H7)2MnCl4 за оптичною активністю // Вісник Львів. ун-ту, сер. фіз. - 2004. - № 37. - С. 248-253.
6. Кушнір О.С., Шопа Р.Я., Нек П.О., Половинко І.І. Оптичне двопроменезаломлення кристалів дейтерованого тригліцинсульфату // Науковий вісник Ужгородського ун-ту, серія Фізика. - 2005. - № 17. - С. 115-118.
7. Girnyk I.S., Kushnir O.S., Shopa R.Y. Linear thermal expansion of ferroelectric deuterated triglycine sulphate // Ferroelectrics. - 2005. - Vol. 317. - P. 75-78.
8. Шопа Р.Я., Гірник І.С., Кушнір О.С., Шопа Я.І. Спонтанна поляризація і теплове розширення кристалів ДТГС // Науковий вісник Ужгородського ун-ту, серія Фізика. - 2005. - № 17. - С. 91-94.
9. Кушнір О.С., Шопа Р.Я., Половинко I.І. Явища, пов'язані з термічною пам'яттю в оптичному двопроменезаломленні кристалів (NH3C3H7)2CuCl4 // Фіз. збірн. НТШ. - 2006. - Т. 6. - С. 83-89.
10. Kushnir O.S., Shopa R.Y., Polovynko I.I. Optical studies of ferroelectric phase transition in deuterated triglycine sulfate crystals // Phase Transitions. - 2007. - Vol. 80, N 1-2. - P. 89-94.
11. Kushnir O.S., Bolesta I.M., Furgala Yu.M., Lutsiv-Shumski L.P., Shopa R.Y., Sveleba S.A. Crystal optical studies of propylammonium tetrachlorocuprate and tetrachloromanganate // Abstracts of International Conference on Parametric Optics. - Lviv, Ukraine. - 2001. - P. 21.
12. Kushnir O.S., Polovinko I.I., Shopa R.Y. Influence of phase transitions on the birefringence in (C3H7NH3)2CuCl4 crystals // Abstracts of VIII International Seminar on Phys. and Chem. of Solids. - Lviv, Ukraine. - 2002. - P. 35.
13. Кушнір О.С., Шопа Р.Я. Аналіз критичної поведінки оптичної активності кристалів (NH3C3H7)2MnCl4 // Тези Всеукраїнської конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “Еврика 2003”. Львів, Україна. - 2003. - С. 149.
14. Кушнір О.С., Шопа Р.Я. Критична поведінка оптичної активності при фазових переходах у кристалах // Програма і тези доповідей конференції студентів і молодих науковців ІЕФ-2003. Ужгород, Україна. - 2003. - С. 71.
15. Shopa R.Y., Kushnir O.S., Girnyk I.S. Critical temperature behaviour of thermal expansion in deuterated TGS crystals // Book of abstracts of the International NATO Workshop “Dimensionality effects and non-linearity in ferroics”. Lviv, Ukraine. - 2004. - P. 94.
16. Шопа Р.Я., Кушнір О.С. Особливості термічного розширення кристалів дейтерованого тригліцинсульфату // Програма і тези доповідей конференції студентів і молодих науковців ІЕФ-2005. Ужгород, Україна. - 2005. - С. 58.
17. Nek P.O., Kushnir O.S., Shopa R.Y. Effect of phase transition on the optical birefringence in ferroelectric DTGS // Programme and Abstracts Confer. of Young Scientists and Post-Graduates. Uzhgorod, Ukraine. - 2005. - P. 133.
18. Kushnir O.S., Shopa R.Y., Girnyk I.S., Vasylkiv Yu.V. Anisotropy in refractive and thermal expansion properties of triglycine sulfate crystals // Materials of 2nd International Workshop RNAOPM'2005. Lutsk - Shatsk Lakes, Ukraine. - 2005. - P. 22.
19. Kushnir O.S., Shopa R.Y. Combined studies for the ferroelectric phase transition in deuterated triglycine sulfate // Book of abstracts of VIII Ukrainian-Polish and III East-European Meeting on Ferroelectrics Physics. Lviv, Ukraine. - 2006. - P. 95.
Список цитованої літератури
20. Ivanov N.R., Levanyuk A.P., Minyukov S.A., Kroupa J., Fousek J. The critical temperature dependence of birefringence near the normal-incommensurate phase transition in Rb2ZnBr4 // J. Phys.: Condens. Matter. - 1990. - Vol. 2. - P. 5777-5786.
21. Arago C., Noheda B., Gonzalo J.A. Dielectric properties and low field switching of partially deuterared TGS // Ferroelectrics - 2000. - Vol. 238. - P. 1-8.
22. Podsiada D., Czapla Z., Andriyevsky B., Myshchyshyn O. Dilatometric and optical properties of (CH3)2NH2Ga(SO4)2·6H2O crystals in paraelectric and ferroelectric phases// Phys. Stat. Solidi (b). - 2001. - Vol. 223. - P. 729-736.
23. Koralewski M., Jiemenez B., De Frutos J., Noheda B., Gonzalo J.A. Thermal expansion of deuterated TGS crystals // Ferroelectrics - 1994. - Vol. 157. - P. 263-268.
24. Струков Б.А., Синяков Е.В., Майщик Е.П., Минаева К.А., Моня В.Г., Влох О.Г. Ультразвуковая релаксация, размытие фазового перехода и некоторые физические свойства кристаллов германата свинца и твёрдых растворов на его основе// Изв. АН СССР, сер. физ. - 1977. - T. 41, № 4 - C. 692-699.
25. Vlokh O.G., Lazko L.A., Shopa Y.I. Electrogyration and electro-optic properties of the solid solutions on the basis of lead germanate // J. Phys. Soc. Jap. Suppl. B - 1980. - Vol. 49. - P. 150-151.
26. Etxebarria J., Ruiz-Larrea I., Tello M.J., Lopez-Echarri A. The phase transition sequence in the perovskite-type compound bis-propylammonium tetrachloro-cuprate // J. Phys. C: Solid State Phys. - 1988. - Vol. 21. - P. 1717-1725.
27. Minteguia R.C., Tello M.J., Perez-Mato J.M., Gomez-Cuevas A., Fernandez J. Commensurate and incommensurate phase transitions in bis-propylammonium manganese chloride crystals // Solid State Commun. - 1984. - Vol. 50. - P. 501-503.
28. Saito K., Kobayashi J. Optical study on incommensurate phase transitions of (C3H7NH3)2MnCl4 // Phys. Rev. B. - 1992. - Vol. 45, N 18. - P. 10264-10270.
АНОТАЦІЯ
Шопа Р.Я. Температурна поведінка оптичної анізотропії нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10. - фізика напівпровідників і діелектриків. - Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2007.
Дисертація присвячена вивченню виявів температурної еволюції структури нелінійних діелектриків з центросиметричною парафазою в параметрах оптичної анізотропії та термічного розширення.
Удосконалено методику та проведено аналіз вияву флуктуаційних явищ під час структурних перетворень за різними оптичними і діелектричними характеристиками. Експериментально і теоретично вивчено вияви впливу дейтерування, катіонного заміщення, а також температурної еволюції структури та анізотропії нелінійних діелектриків з вихідною центросиметричною фазою на поведінку їхніх оптичних і діелектричних характеристик, зокрема за наявності в кристалах несумірної модуляції.
Ключові слова: нелінійні діелектрики, оптична анізотропія, термічне розширення, структурні перетворення, флуктуаційні явища, несумірна модуляція.
АННОТАЦИЯ
Шопа Р.Я. Температурное поведение оптической анизотропии нелинейных диэлектриков с центросимметричной парафазой. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10. - физика полупроводников и диэлектриков. - Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2007.
Диссертация посвящена изучению проявлениям температурной эволюции структуры нелинейных диэлектриков с центросимметричной парафазой в параметрах оптической анизотропии и термического расширения.
Усовершенствована методика и проведен анализ проявлений флуктуационных явлений в структурных преобразованиях за различными оптическими и диэлектрическими характеристиками. Экспериментально и теоретически изучены проявления влияния дейтерирования, катионного замещения, а также температурной эволюции структуры и анизотропии нелинейных диэлектриков с исходной центросимметричной фазой на поведение их оптических и диэлектрических характеристик, в частности при наличии в кристаллах несоизмеримой модуляции.
Ключевые слова: нелинейные диэлектрики, оптическая анизотропия, термическое расширение, структурные преобразования, флуктуационные явления, несоизмеримой модуляции.
ABSTRACT
Shopa R.Y. Temperature behaviour of optical anisotropy for nonlinear dielectrics with centrosymmetric paraphase. - Manuscript.
Thesis for degree of Candidate of Sciences by speciality 01.04.10. - Physics of semiconductors and dielectrics. - Lviv Ivan Franko National University, Lviv, 2007.
The thesis is devoted to studies for the regularities of influence of temperature evolution of the structure for nonlinear dielectric materials with centrosymmetric paraphase upon their optical anisotropy characteristics and thermal expansion.
A number of experimental methods utilized for studying nonlinear dielectric materials with centrosymmetric paraphase is improved, in particular the methods for combined crystal optical measurements.
The technique for interpretation of the fluctuation phenomena has been improved and systematically applied to the results of optical and dielectric measurements, as well as the thermal expansion data. The temperature region for applicability of the technique has also been evaluated. Qualitative agreement of the experimental data with the predictions of refined Landau theory accounting for the first fluctuation correction is found.
If the parent phase is centrosymmetric, the optical activity may be used as a secondary order parameter and has some advantages when studying quantitatively the order parameter fluctuations. A relatively precise method for evaluating the temperatures of structural transitions has been systematically approved, which uses the derivatives of crystal optical parameters. It proves to be useful for nonlinear dielectrics, in particular when the temperature dependences of linear birefringence, thermal expansion and other characteristics are essentially nonlinear, e.g., in the case of incommensurate crystals of A2BX4 family.
It has been concluded that the deuteration of triglycine sulphate crystals increases the region of fluctuations, owing to decreased correlation length and a presence of defects of “random local temperature” type. On the other hand, increasing deuteration degree improves electrooptic characteristics of triglycine sulphate and causes notable deviations of the critical index of the order parameter from that predicted by the classical (mean-field) theory. The same deviations have been observed in Pb5Ge3O11 crystals in the conditions of cationic substitutions Pb Ba, Bi, Si. These deviations are the most appreciable in the case of substitution.
The temperature dependences of linear thermal expansion have been studied for the deuterated triglycine sulphate with the deuteration degree x 0.7. Using the results of measurements for the three principal directions, we have evaluated temperature evolution of the parameter governing anisotropy of both the relative thermal expansion and the expansion coefficient. The temperature dependences of the anisotropy degree represent a number of tendencies typical for the ferroics with order-disorder phase transitions.
It is shown that increasing degree of cationic substitutions in Pb5Ge3O11 crystals typically does not change the region of fluctuations and decreases it for the case Pb Si. The same conclusions are made for the isovalent substitution in the incommensurate crystals (NH3C3H7)2CuCl4.
Combined null-polarimetric studies are performed for the pure multidomain Pb5Ge3O11 crystals and -phase of (NH3C3H7)2CuCl4 crystals. Linear birefringence, optical indicatrix orientation, gyration and dichroism are measured. Within the experimental accuracy, the absence of the gyration and optical indicatrix rotation is detected. This correlates with general symmetry considerations and proves a linear relation between the optical activity and the order parameter.
The temperature dependence of thermal expansion for (NH3C3H7)2CuCl4 crystals has revealed a number of low-temperature phase transitions. In particular, a thermal hysteresis of one of the low-temperature transitions has been detected. The temperature dependences of optical birefringence for (NH3C3H7)2CuCl4 measured at moderately low scan rates within the re-entrant incommensurate -phase are studied. The corresponding step-like temperature changes should be related to interaction of incommensurate structure with defects. Together with some results known from the literature, this proves that the properties of re-entrant incommensurate phases are similar to those characteristic for the incommensurate phases of the other types.
Key words: nonlinear dielectrics, optical anisotropy, thermal expansion, structural transformations, fluctuation phenomena, incommensurate modulation.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сутність оптичної нестабільності (ОП). Модель ОП системи. Механізми оптичної нелінійності в напівпровідникових матеріалах. Оптичні нестабільні пристрої. Математична модель безрезонаторної ОП шаруватих кристалів. Сутність магнітооптичної нестабільність.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.06.2010Дослідження стану електронів за допомогою фотоелектронної й оптичної спектроскопії. Аналіз електронної й атомної будови кристалічних і склоподібних напівпровідників методами рентгенівської абсорбційної спектроскопії. Сутність вторинної електронної емісії.
реферат [226,5 K], добавлен 17.04.2013Завдання сучасної оптоелектроніки з досліджень процесів обробки, передачі, зберігання, відтворення інформації й конструюванням відповідних функціональних систем. Оптична цифрова пам'ять. Лазерно-оптичне зчитування інформації та запис інформації.
реферат [392,5 K], добавлен 26.03.2009Загальна характеристика шаруватих кристалів, здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Ітеркаляція та інтеркаляти: методи та характеристики процесу.
реферат [200,7 K], добавлен 31.03.2010Визначення фокусної відстані лінзи до зображення. Розрахунок найменшої відстані між предметом і його дійсним зображенням. Знаходження оптичної сили заданих лінз і оптичної сили окулярів для далекозорої людини, щоб вона бачила як людина з нормальним зором.
контрольная работа [111,2 K], добавлен 02.06.2011Способи вирощування кристалів. Теорія зростання кристалів. Механічні властивості кристалів. Вузли, кристалічні решітки. Внутрішня будова кристалів. Міцність при розтягуванні. Зростання сніжних кристалів на землі. Виготовлення прикрас і ювелірних виробів.
реферат [64,9 K], добавлен 10.05.2012Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010Температурна залежність опору плівкових матеріалів: методика і техніка проведення відповідного експерименту, аналіз результатів. Розрахунок та аналіз структурно-фазового стану гранульованої системи Ag/Co. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 28.07.2014Впорядкованість будови кристалічних твердих тіл і пов'язана з цим анізотропія їх властивостей зумовили широке застосування кристалів в науці і техніці. Квантова теорія твердих тіл. Наближення Ейнштейна і Дебая. Нормальні процеси і процеси перебросу.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 04.01.2010Дослідження електричних властивостей діелектриків. Поляризація та діелектричні втрати. Показники електропровідності, фізико-хімічні та теплові властивості діелектриків. Оцінка експлуатаційних властивостей діелектриків та можливих областей їх застосування.
контрольная работа [77,0 K], добавлен 11.03.2013Характеристика оптичних схем монокулярів: об'єктивів, призмових обертаючих систем, окулярів. Розрахунок параметрів об'єктива й окуляра, вибір їх типів. Визначення габаритів призми та діаметра польової діафрагми. Обчислення ходу нульового променя.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.03.2013Залежність коефіцієнт теплового розширення води та скла від температури. Обчислення температурного коефіцієнту об'ємного розширення води з врахуванням розширення скла. Чому при нагріванні тіла розширюються. Особливості теплового розширення води.
лабораторная работа [278,4 K], добавлен 20.09.2008Здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Вплив інтеркаляції воднем на властивості моноселеніду ґалію. Спектри протонного магнітного резонансу.
реферат [154,0 K], добавлен 31.03.2010Поняття і класифікація діелектриків, оцінка впливу на них випромінювання високої енергії. Ознайомлення із властивостями діелектриків - вологопроникністю, крихкістю, механічною міцністю, в'язкістю, теплопровідністю, стійкістю до нагрівання та охолодження.
реферат [124,3 K], добавлен 23.11.2010Розгляд елементів (резистор, конденсатор) та технології виробництва (методи масковий, фотолітографія, комбінований) інтегральних схем. Вивчення особливостей термічного, катодного, іоно-плазмового напилення, анодування та електрохімічного осадження.
курсовая работа [484,7 K], добавлен 09.05.2010Методика проведення уроків з теми «теплове розширення тіл при нагріванні» в умовах поглибленого вивчення фізики. Аналіз програми із фізики типової школи та програми профільного навчання фізики. Кристалічні та аморфні тіла. Теплове розширення тіл. План - к
курсовая работа [384,2 K], добавлен 24.06.2008Виробництво електроенергії на ТЕС за допомогою паротурбінних установок з використанням водяної пари. Регенеративний цикл обладнання та вплив основних параметрів пари на термічний ККД. Аналіз схем ПТУ з максимальним ККД і мінімальним забрудненням довкілля.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 04.05.2011Некристалічні напівпровідникові халькогеніди застосовуються в системах реєстрації, збереження й обробки оптичної інформації. При взаємодії світла з ними в них відбуваються фотостимульовані перетворення, які приводять до зміни показника заломлення.
курсовая работа [410,3 K], добавлен 17.12.2008Структура і фізичні властивості кристалів Sn2P2S6: кристалічна структура, симетрійний аналіз, густина фононних станів і термодинамічні функції. Теорія функціоналу густини, наближення теорії псевдо потенціалів. Рівноважна геометрична структура кристалів.
дипломная работа [848,2 K], добавлен 25.10.2011Поняття про ідеальну оптичну систему і її властивості. Лінійне збільшення. Кардинальні елементи ідеальної оптичної системи. Залежності між положенням і розміром предмету і зображення. Зображення похилих площин. Формули для розрахунку ходу променів.
дипломная работа [4,9 M], добавлен 12.09.2012
