В даній дисертаційній роботі вивчаються статичні та динамічні властивості сегнетоактивних кристалів з фазовими переходами типу лад-безлад та досліджується вплив електричних полів, гідростатичного та одновісних тисків і зсувних напруг на їх фізичні характеристики. Для цього в дисертації розроблено псевдоспінові моделі деформованих кристалів KH2PO4, CsH2PO4, RbD2PO4, сегнетової солі, фосфіту гліцину (GPI) та RbHSO4, в кожному з яких враховано зв'язок псевдоспінової підсистеми з деформаціями гратки. Для кожного з кристалів розраховано термодинамічний потенціал, з умови мінімуму якого отримано систему рівнянь для параметрів порядку та деформацій гратки, а також вирази для різних термодинамічних характеристик. З умови найкращого узгодження теоретичних результатів з експериментальними даними знайдено оптимальні модельні параметри для цих кристалів. Зокрема, в моделі GPI враховано залежність параметрів взаємодії між псевдоспінами від розтягуючих та зсувних деформацій гратки. В наближенні двочастинкового кластера було отримано вирази для ентропії, компонент вектора поляризації та тензора діелектричної проникності, п'єзоелектричних та пружних характеристик. В рамках стохастичної моделі Глаубера розраховано динамічну діелектричну проникність і часи псевдоспінової релаксації GPI. Показано, що гідростатичний і одновісні тиски понижують температуру Кюрі в кристалі GPI, а також збільшують часи релаксації і зсувають область дисперсії діелектричної проникності до нижчих частот. Зсувні напруги σ4 і σ6 при відсутності електричного поля нелінійно підвищують Tc. При цьому поперечні проникності прямують до безмежності в точці Tc. З іншого боку, коли прикладено до GPI лише поперечне поле при при відсутності зсувних напруг, температура Кюрі при слабих полях понижується приблизно за квадратичним законом, а поперечні проникності помітно зростають в сегнетофазі. Прикладання до GPI поперечного поля одночасно з напругою σ4 або σ6 призводить до розмиття фазового переходу. В моделі GPI з врахуванням залежності поздовжніх ефективних дипольних моментів від параметрів порядку описано вплив поздовжнього та поперечного полів, розраховано електрокалоричний ефект. В псевдоспінових моделях кристалів CsH2PO4 і RbD2PO4 враховано лінійні за деформаціями ε1, ε2, ε3, ε5 внески в енергію псевдоспінової підсистеми. В рамках цих моделей в наближенні двочастинкового кластера було досліджено вплив гідростатичного і одновісних тисків та поздовжнього електричного поля на діелектричні, п'єзоелектричні, пружні та теплові характеристики CsH2PO4, а також вплив гідростатичного тиску на поздовжню діелектричну проникність RbD2PO4. Пояснено фазовий перехід в антисегнетофазу при високих гідростатичних тисках в CsH2PO4. Вивчено характер розмиття фазового переходу парафаза-сегнетофаза в цьому кристалі при слабих тисках, а також пригнічення антисегнетофази при великому тиску під дією поздовжнього поля. В рамках модифікованої псевдоспінової моделі KH2PO4 з врахуванням лінійного за деформаціями гратки ε1, ε2, ε3, ε6 вкладу в енергію псевдо­спінової підсистеми в наближенні чотиричастинкового кластера розра­ховано його поляризацію, поздовжню діелектричну проникність та п'єзоелектричні коефіцієнти. Показано, що гідростатичний тиск лінійно понижує темпе­ратуру Tc. Враховано також залежність ефективних дипольних моментів від параметра порядку, розраховано електрокалоричний і п'єзокалоричний ефекти. В рамках модифікованої псевдоспінової моделі сегнетової солі з вра­хуванням п'єзоелектричного зв'язку псевдоспінової і граткової підсистеми в наближенні середнього поля показано, що поле E2 звужує температурний діапазон сегнетофази, а поле E3 його розширює. Поперечні поля можуть збільшити поперечну проникність на кілька порядків поблизу Tc.В псевдоспіновій моделі RbHSO4 враховано лінійну залежність параметрів міжпсевдоспінової взаємодії від зсувних та розтягуючих деформацій гратки. В наближенні середнього поля розраховано діелектричні, п'єзоелектричні, пружні та теплові характеристики під дією механічних напруг та поздовжнього електричного поля. Дана модель передбачає лінійно зростаючу залежність температури Tc від гідростатичного та одновісних p2, p3 тисків, а також від зсувної напруги σ5. Одновісний тиск p1 та зсувна напруга σ6 понижують температуру Кюрі. Електричне поле розмиває фазовий перехід.

Постачальник даних: УкрІНТЕІ (Український Інститут науково-технічної експертизи та Інформації)

  Завантажити автореферат