Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 10 (Октябрь 2017), c. 1525-1531    ( к оглавлению , назад )

Спонтанная поляризация нестехиометричного сегнетоэлектрика NaNO2 в области низких температур

S. Matyjasik

International Laboratory of High Magnetics Fields and Low Temperatures, Gajowicka 95, 53–421 Wroclaw, Poland

Ю. Шалдин

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

Статья поступила в редакцию 20 января 2017 г., после переработки 14 апреля 2017 г.

Аннотация

Представлены результаты измерений температурной зависимости пирозаряда нестехиометричного образца нитрита натрия z-среза в интервале температур 4,2–300 К. Полученные данные дополнены результатами измерения термостимулированной деполяризации (ТСД) в электрических полях разной величины и полярности. Все экспериментальные результаты положены в основу построения температурной зависимости спонтанной поляризации ΔPs(T,U) и пироэлектрического коэффициента γ(U,T) при фиксированных внешних воздействиях. Установлено, что величина ΔPs в образце нитрита натрия пренебрежимо мала при низких температурах вплоть до 40 К, что свидетельствует (при известных экспериментальных значениях величин коэффициентов линейного расширения) о незначительном вкладе пьезодеформации образца в cпонтанную поляризацию в этой области температур. Начиная с T = 75 К выявлен экспоненциальный рост вклада в суммарный заряд ТСД только дефектной подсистемы кристалла. По данным физических исследований предложена кристаллофизическая модель, отличающаяся от модели, представлен-ной M. Lines и F. Glass. Из-за расщепления позиции ионов по всем трем подрешеткам при переходе в парaэлектрическую фазу кристалл NaNO2 может быть отнесен к трехмерному классу сегнетоэлектриков по классификации S. Abrahams и E. Keve, что согласуется с приводимой в работе оценкой спонтанной поляризации Ps ∼ 0,01 Кл/м2. Это существенно отличается от данных, полученных переполяризацией нестехиометричных образцов в сильных электрических полях вплоть до температуры фазового перехода.

PACS: 77.70.+a Структура ферроэлектриков, кристаллофизическая модель;
PACS: 77.84.–s Диэлектрики, спонтанная поляризация, ферро- и антиферроэлектрики.

Ключевые слова: пироэлектрик, нестехиометрия, тетраэдр, ромбоэдр, поляризация.

Oпубликована онлайн: 27 августа 2017 г.