Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Физика arrow Физика сегнетоэлектриков: современный взгляд

7.6. Другие геометрии

До сих пор мы акцентировали внимание на размерных эффектах, связанных с уменьшением толщины тонкой пленки, поскольку это экспериментально наиболее доступный эффект, который может быть изучен на эпитаксиальных тонких пленках. Естественно, однако, что уменьшение размеров сегнетоэлек- трических образцов более чем в одном измерении будет также давать значительный эффект, и в технологическом аспекте эти эффекты будут также (если нс более) существенны, чем эффекты, связанные с уменьшением толщины пленок.

7.6.1. Наночастицы

Многие результаты подтверждают, что Тс для частиц снижается, когда размер частицы становится ниже некоторого характерного размера. Температура перехода в зависимости от размеров частиц была измерена в 1988 г. на сверхмалых частицах РЬТЮз Ишикава и др. [91]. Мелкодисперсные частицы РЬТЮз были приготовлены металл-алкоголятным методом, и для образцов с различным средним размером частиц были выполнены римановские исследования в зависимости от температуры. Сегнетоэлектрическая точка Кюри была измерена косвенным методом как температура, при которой частота мягкой моды /ДГГО) обращалась в нуль. Было показано, что Тс уменьшается с уменьшением размера частиц, а критическое значение dcvlt 12.6 нм (рис. 7.13). Влияние размера на сегнетоэлектричество в ультрадиспсрсных частицах РЬТЮз изучалось также Джангом и Джонгом и др. |92, 93]. Частицы с размером в пределах от 20 до 2000 им в диаметре были получены золь-гель методом с последующим отжигом при различных температурах. Для выявления наноструктуры этих ультрадиспсрсных частиц титаната свинца была использована электронная

Температура перехода как функция размера частицы, измеренная на сверхмалых частицах РЬТЮз, но данным Ишикава и др. [91]

Рис. 7.13. Температура перехода как функция размера частицы, измеренная на сверхмалых частицах РЬТЮз, но данным Ишикава и др. [91]

просвечивающая микроскопия высокого разрешения. Изображение высокого разрешения и дифракционные картины с выбранных областей показали, что все частицы имели тетрагональную структуру; отношение с/a и размеры доменов уменьшались с уменьшением размера частиц и последние становились монодоменными, когда их диаметр становился меньше 20 нм. Из деформационного контраста на 90-градусных доменных стейках была определена ширина доменных стенок, равная 14 А.

В 1989 г. Учино и др. [94] провели детальное исследование изменений тетрагонального искажения с/а с размером частиц ВаТЮз, и, идентифицируя Т, как температуру, при которой величина с/а обращается в единицу, оценили критический размер для существования сегнетоэлектричества в этом материале dciц 120 нм. Тсунекава и др. [95] исследовали критический размер

и аномальное расширение решетки в нанокристаллическом ВаТЮз, приготовленных металл-алкоголятным методом, с размерами частиц в интервале от 250 до 15 нм в диаметре. Параметры решетки, полученные из картин дифракции электронов для различных ориентаций частиц, указывали на переход из тетрагональной (сегиетоэлектрической) фазы в кубическую (параэлектрическую) при размерах частиц около 80 нм в диаметре.

Возможности получения наночастиц еще меньших размеров продолжают развиваться. Золь-гель синтез свободных сегнетоэлектрических частиц PbZro.5Tio.5O3 с размерами 10-30 нм продемонстрирован Лю и др. [96]. О’Брайен и др. [97] показали возможность синтеза монодисперсных наночастиц титанита бария с диаметром от 6 до 12 нм с использованием золь-гель техники, скомбинированной с методиками синтеза наночастиц.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы