Способ определения направления оси,вдоль которой ориентирован вектор спонтанной поляризации в кристаллах,входящих в состав сегнетокерамики со структурой типа тетрагональной калиево- вольфрамовой бронзы Советский патент 1980 года по МПК G01N27/22 

(ось в). Таким образом, применение рентгеновскогометода для определения положения вектора спонтанной поляризации в данном случав не дает однозна ного решения задали, Вначале опредеддат. значение диэлектрической проницаемости § образцов, испытывающих слабые механичеркиа напряжения () . Затем изменяют диэлектрическую проницаемость ё образцов при механическом напряжений ((0) , возникающем в результате одноосного сжатия образцов s направлении, совпадающем с направлением вектора напряженности, измерительного электрического поля. Вектор спонтанно поляризации направлен вдоль оси 001 элементарной ячейки в том случае, ког да feg - о вдоль оси 010 , если е fejjT o.; в основу заявляемого способа положено явление изменения диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков в результате 90 градусных (или близких к ним) переориентации векторов спонтанной поляризации доменов при воздействии на образец механического напряжения. Такие переориентации запрещены в тетрагональных составах вследствие ограничений, накладываемых теорией CHNMeTpHH на возможиые направ ления векторов спонтанной поляризации при сегнетоэлектрических фазовых переходах 3 (в параэлектрической фазе сегнетоэлектркки со стороны типа ТКВБ имеют тетрагональную симметрию), но они могут происходить между направлениями 010J и (100 в составах ромбической симметрии. Если же Bg ром бического сегнетоэлектрика ориентировано в 001 - направлении, оно не мотает быть переориентировано на 90 п той же причине, что в тетрагональных составах. Вследствие анизотропии диэлектрических проницаемостей однодаменного кристалла 21- 90-градусные переориентации доменов сопровожда ются увеличением €. керамики. При этом приращение Ь тем больше, чем выше анизотропия диэлектрических проницаемостей .а., составляющих керамику однодоменных кристаллов. Следует учесть, что кроме вклада механизма переориентации Р в диэлект рическую проницаемость сегнетоэлектри ка, существует еще два механизма изменения. € керамики, проявляющиеся при механической нагрузке сегнетоэлектрического образца. Во-первых, механическое давление оказывает влияние на компоненты , бга. €35 тензора диэлектрических проницаемостей однодо.меннык кристаллов (доменов), входящих в состав сегнетокерамики, в результате чего изменяется диэлектрическая проницаемость € сегнетокерамики. Вовторых, для некоторых типов сегнетокерамики на низких частотах характерно -наличие релаксационных процессов, дающих вклад в § , 11зменяющийся при внешних воздействиях. Однако вклад ь € первого механизма можно существенно ослабить, если измерения образцов выполнять при малых механических напряжениях, не превышающих (2-3) Н/м. Релаксационные же процессы можно полностью исключить, если измерения диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков выполнять в области высо.ких или сверхвысоких частот. Пример 1. На низких и сверхвысоких частотах (10 и Ю Гц соответственно) при 25°С нами были выполнены измерения диэлектрической проницаемости ёэ с-доменных кристаллов . со структурой ТКВБ при воздействии на них одноосного сжатия, приложенного параллельно оси с 001 . Установлено, что в области механических напряжений б, (2-3) Ю Н/м изменений 6 как в области низких, так и в области сверхвысоких частот не наблюдалось, т.е. с точностью до 1-2% f €{5 Этот результат находится в полном согласии с литературНЕЛми данными, свидетельствующими о том, что направление вектора Pg совпадает с направлением оси 001 элементарной ячейки кристалла. Пример2. Нами были выполнены измерения диэлектрической проницаемости горячепрессованной сегнетокерамики со структурой ТКВБ, Как известно из литературных данных, кристаллы при комнатной температуре находятся в ромбической фазе, имеют анизотропию диэлектрических проницаемостей (е-м аа.) . , а направ ление вектора Р параллельно оси 010 (ось В) элементарной ячей1{и. Выполненные частотные измерения свидетельствуют о слабом вкладе релаксационных процессов в диэлектрическую проницаемость керамики - в широкой области частот от 1 до 10 -Гц fe керамики изменяется незначительно. В этой связи диэлектрические измерения при различных механических напряжениях нами были выполнены в области низких частот . s-fO Гц) , При этом были получены следующие значения -бо 660 и €,j 730 при б- 3 . 10 Н/м. Величина ( tf - €о)/ве, - 10% свидетельствует о том, что в результате механического сжатия образца в нем произошла частичная переориентация векторов Pg ria 90, т.е. векторы спонтанной поляризации некоторых . кристаллов или доменов, будучи ориентированными вначале вдоль оси (ось в), в результате воздействия механического напряжения оказалисё ориентированными в направлении оси 100 (ось А). Полученные данные подтверждают тот факт, что в случае . для сегнетоэлектриков со структурой ТКВБ направление вектора PS: перпендикуляр