home

Пироэлектрический коэффициент в ниобате лития и методы его измерения

?
ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ В НИОБАТЕ ЛИТИЯ
И МЕТОДЫ ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ
Е. О. Трушникова
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, Букирева, 15
Монокристалл ниобата лития является одним из наиболее важных
материалов для фундаментальных исследований и применения в
электрооптике, нелинейной оптике, акустике и др. Для практических
применений ниобата лития весьма важными являются знание его
оптических, электрических и акустических свойств и возможность влиять
на физические характеристики кристалла в нужном направлении. Известно,
что многие физические свойства монокристаллического LiNbO3 в области
температур от 80°C до 200°C проявляют аномальное поведение. Такие
аномалии могут заметно влиять на рабочие характеристики устройств,
использующих технические элементы из ниобата лития.
Причины этих физических аномалий до сих пор однозначно не
установлены. Одной из возможных общих причин может являться
структурный фазовый переход (без изменения точечной симметрии),
протекающий в ниобате лития в указанном температурном интервале.
Другими возможными причинами могут быть процессы, связанные с
4+
образованием поляронов малого радиуса, Nb активацией при этих
+
температурах миграции ионов (напр., H и групп ОН ), и другие явления, не
затрагивающие собственную кристаллическую структуру ниобата лития.
Для изучения пироэлектрического эффекта используются различные
качественные и количественные методы.
Качественные методы основаны на наблюдении электростатического
взаимодействия пироэлектрических зарядов, возникающих при изменении
температуры пироэлектрика.
Количественной
характеристикой
пироэффекта
служит
пирокоэффициент, характеризующий изменение спонтанной поляризации
монодоменного кристалла с изменением температуры [1-4]:
dPs
p
,
dT

где  – спонтанная поляризация кристалла, T – температура.
Количественные методы сводятся к измерению величины заряда,
возникающего на металлизированных обкладках образца при изменении его
температуры, но они отличаются способами реализации изменения
температуры и измерения приращения заряда.
Количественные методы определения пироэлектрического коэффициента
делятся на 4 основные группы – статические, квазистатические,
динамические и оптические.
45