Енантиоморфна гетерофазно-полідоменна структура та оптична активність твердих розчинів K2Cd2xMn2(1-x)(SO4)3 - Автореферат

Пошук нових сегнетоеластиків, комплексне вивчення їх фізичних властивостей, в т. ч. виникнення і динаміки доменної структури при фазових переходах, стимулюються, з одного боку, інтенсивним застосуванням сегнетоеластиків в акустоелектроніці (зокрема, акустооптиці), а з другого боку, необхідністю вияснення загальних закономірностей природи сегнетоеластичного стану і мікроскопічних механізмів виникнення спонтанної деформації. Виходячи із сказаного, ми вибрали дослідження доменної структури кристалів K2Cd2(SO4)3 (Тс=159ОС) та K2Mn2(SO4)3 (Тс=-81ОС), які є чистими сегнетоеластиками і мають однакові за зміною симетрії фазові переходи Р213®Р212121 з тією різницею, що в кристалах K2Cd2(SO4)3 відбувається фазовий перехід першого роду, близький до другого, а в кристалах K2Mn2(SO4)3 - яскраво виражений фазовий перехід першого роду [9,10]. Для вияснення впливу катіонного заміщення (Cd на Mn ) на закономірності формування доменної структури та оптичну активність було досліджено тверді розчини K2Cd2XMN2(1-x)(SO4)3, у яких також відбуваються фазові переходи із зміною симетрії Р213®Р212121. На даний час поява “недозволеної” доменної структури при фазових переходах із зміною точкової симетрії 23®222; m3®mmm; 3®1; `3®`1 не отримала однозначного пояснення, причини її виникнення є не до кінця вияснені, тому дослідження структурних фазових переходів, при яких виникає “недозволена” доменна структура, вивчення закономірностей її формування та пояснення причин її виникнення є важливим і актуальним завданням фізики фазових переходів та експериментальної кристалооптики. Роль автора у виконанні даних науково-дослідних робіт полягала у проведенні експериментальних досліджень по вивченню доменної структури та оптичної активності кристалів-лангбейнітів та твердих розчинів на їх основах при фазових переходах із зміною симетрії Р213®Р212121.У ньому наведено визначення кристалів-сегнетоеластиків і сегнетоеластичних фазових переходів, дана їх коротка характеристика, описані загальні закономірності формування доменних структур сегнетоеластиків та особливості виникненння “недозволеної” доменної структури при фазових переходах Р213®Р212121, показано тісний звязок між доменною структурою і фізичними властивостями кристала. В кристалах K2Cd1,6Mn0,4(SO4)3 з концентрацією х = 0,8, яка відповідає ізольованій точці на фазовій діаграмі твердих розчинів K2Cd2XMN2(1-x)(SO4)3, фазова границя не виявлена, що було підтвердженням того, що відповідний фазовий перехід є переходом другого роду. У решти зразків твердих розчинів K2Cd2XMN2(1-x)(SO4)3 (х=0,1; 0,2; 0,5; 0,7; 0,9) доменна структура існувала у всій температурній області нижче Тс і доменні стінки були паралельними до {110}-площин або відхилялися від них в площині XY на кут »10o. Спостерігалися доменні стінки між двома орієнтаційними станами, які за будовою відносилися до параеластичної фази і були паралельними до {110}-площин, або відхилялися від них на кут »17o в площині XY. Розглянувши співвідношення для вільних енергій двох доменів при сегнетоеластичному фазовому переході першого роду для K2Cd2(SO4)3 лангбейніта, врахувавши двокомпонентний параметр порядку і перейшовши до полярних координат (r;q), було отримано вираз для фази параметра порядку q, який визначається через співвідношення між коефіцієнтами d1 і d2, які знаходяться при доданках з кубічними степенями параметра порядку в розкладі термодинамічного потенціалу: qo = ± arctg , де знаки ± відповідають різним енантиоморфним модифікаціям.

2. Основний зміст роботи