Low Temperature Physics: 42, 805 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4963387
Физика Низких Температур: Том 42, Выпуск 9 (Сентябрь 2016), c. 1027-1034    ( к оглавлению , назад )

Спонтанная поляризация нестехиометричных кристаллов LiIO3 в области низких температур

S. Matyjasik

International Laboratory of Magnetics Fields and Low Temperatures 95 Gajowicka Str., 53-421 Wroclaw, Poland

Ю.В. Шалдин

Институт кристаллографии РАН, Ленинский пр., 59, г. Москва, 119333, Россия
E-mail: yuri1999@rambler.ru

Статья поступила в редакцию 3 декабря 2015 г., после переработки 16 марта 2016 г.

Аннотация

Приведены результаты измерений суммарного заряда Q(T) = SΔPs(Т) в нестехиометрических образцах LiIO3 z-среза в интервале температур 4,2–300 К. Приведенная информация была дополнена данными термостимулированной деполяризации, индуцированной внешним электрическим полем разной величины и полярности. При Т свыше 130 К обнаружены аномалии зависимости ΔPs (Т,U), обусловленные, как правило, отклонением состава кристалла от стехиометрии. Возможная природа нестехиометрии была уточнена по данным магнитных измерений, позволивших обнаружить межузельный литий ниже 100 К, а также два парамагнитных ассоциата при 25 и 50 К неизвестной природы. Повышение температуры приводит к ионизации межузельного лития с образованием ионов Li+ и ассоциатов (VO+2e)-, (VO++VLi-)+, ответственных за ионную проводимость. В режиме измерения заряда при Т > 140 К не исключена возможность образования ассоциатов другого типа (VLi-, Li+) обладающих дипольным моментом и ориентируемых в направлении, обратном к ΔPs. Показано, что в ограниченном интервале температур от 18 до 35 К зависимость ΔPs от температуры ~ Т4 соответствует теории М. Борна. Обнаружены значительные флуктуации пирокоэффициента, связанные, на первый взгляд, с разупорядочением кристаллической структуры нестехиометричного образца, приводящим к распределению времен релаксации элементов дефектной подсистемы.

PACS: 77.70.+а Пироэлектрический и электрокалорический эффекты;
PACS: 77.84.–s Диэлектрики, пьезоэлектрики, ферроэлектрики и антиферроэлектрики.

Ключевые слова: пироэлектрик, нестехиометрия, кристаллографическая модель, спонтанная поляризация.

Oпубликована онлайн: 25 июля 2016 г.