Применение метода силовой микроскопии пьезоотклика для исследования влияния электрического пробоя на электрофизические свойства пленок поливинилиденфторида
Министерство науки и высшего образования РФ , Государственное задание , FSFN-2024–0014
Министерство науки и высшего образования РФ , Государственное задание , FSME-2024-0001
Бурьянская Е.Л.
1,2, Поливец А.А.
1, Кондрашов С.В.
1, Киселев Д.А.
2, Осипков А.С.
1, Макеев М.О.
11Лаборатория "Технологии полимерных сегнетоэлектриков", государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
2Лаборатория физики оксидных сегнетоэлектриков Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
Email: buryanskayael@bmstu.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.
Исследовано влияния электрического пробоя на электрофизические свойства пленок поливинилиденфторида. Определены значения электрической прочности материала до и после поляризации. Квазистатическим методом Берлинкура измерены значения продольного пьезокоэффициента d33. Выявлено, что для неполяризованных пленок после пробоя значения d33 отличны от нуля, что свидетельствует о локальной поляризации пленки в припробойной области. Методом силовой микроскопии пьезоотклика исследована морфология поверхности пленок после электрического пробоя, получены сигналы распределения вертикального и латерального пьезоотклика, рассчитаны значения локальных пьезокоэффициентов d33 вблизи и в отдалении от точки пробоя. Ключевые слова: сегнетоэлектричество, пьезоэлектрический эффект, полимерные сегнетоэлектрики, доменная структура, гибкая электроника, smart materials.
- Organic Ferroelectric Materials and Applications / Ed. K. Asadi. Woodhead Publishing: Sawston, UK (2021)
- M.G. Broadhurst, G.T. Davis. Ferroelectrics 60, 1, 3 (1984)
- A. Vodyashkin, E. Koshevaya, M. Makeev, P. Kezimana. Biomater. Sci. 12, 20, 5164 (2024)
- В.В. Кочервинский, О.В. Градов, М.А. Градова. Усп. химии 91, 11, RCR5037 (2022). [V.V. Kochervinskii, O.V. Gradov, M.A. Gradova. Russ. Chem. Rev. 91, 11, RCR5037 (2022).]
- B.A. Basov, K.T. Makarova, E.L. Buryanskaya, K.M. Moiseev, A.S. Osipkov, A.A. Maltsev. In: 2024 IEEE UFFC-JS (2024). Pp. 1-6
- T.T. Wang, J.M. Herbert, A.M. Glass. The Applications of Ferroelectric Polymers. Springer, Netherlands (1988)
- Z. Gao, D. Min, L. Yang, Y. Duan, Q. Wu, S. Zhu, S. Qin. In: Int. Conf. Energy Storage and Intelligent Vehicles (ICEIV). Springer Nature, Singapore (2022). Pp. 1089-1107
- Ю.А. Корякин, С.А. Смирнов, Г.В. Яковлев. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. Наука, СПб (2004). 410 с
- Q. Zhang, P.A. Lewin. Ferroelectrics 171, 1, 381 (1995)
- В.В. Кочервинский. Усп. химии 65, 10, 936 (1996). [V.V. Kochervinskii. Russ. Chem. Rev. 65, 10, 865 (1996).]
- P. Saxena, P. Shukla. Adv. Composites. Hybrid Mater. 4, 1, 8 (2021)
- R. Tao, J. Shi, M. Rafiee, A. Akbarzadeh, D. Therriault. Mater. Adv. 3, 12, 4851 (2022)
- V.V. Kochervinskii, I.A. Malyshkina, D.A. Kiselev, T.S. Ilina, N.V. Kozlova, N.A. Shmakova, A.A. Korlyukov, M.A. Gradova, S.A. Bedin. J. Appl. Polymer Sci. 137, 41, 49235 (2020)
- R. Cai, B. Nysten, Z. Hu, A.M. Jonas. Appl. Phys. Lett. 110, 20, 202901 (2017)
- N. Jia, Q. He, J. Sun, G. Xia, R. Song. Polymer Testing 57, 302 (2017)
- S. Chen, X. Li, K. Yao, F.E.H. Tay, A. Kumar, K. Zeng. Polymer 53, 6, 1404 (2012)
- V.V. Kochervinskii, E.L. Buryanskaya, A.S. Osipkov, D.S. Ryzhenko, D.A. Kiselev, B.V. Lokshin, A.I. Zvyagina, G.A. Kirakosyan. Polymers 16, 2, 233 (2024)
- S. Satapathy, S. Pawar, P.K. Gupta, K.B.R. Varma. Bull. Mater. Sci. 34, 4, 727 (2011)
- L. Wu, Z. Jin, Y. Liu, H. Ning, X. Liu, Alamusi, N. Hu. Nanotechnol. Rev. 11, 1, 1386 (2022)
- C. Laurent, C. Chauvet, J. Berdala. IEEE Trans. Dielectrics and Electrical Insulation 1, 1, 160 (1994)
- M. Neidhofer, F. Beaume, L. Ibos, A. Bernes, C. Lacabanne. Polymer 45, 5, 1679 (2004)
- F.V. Hunt. Electroacoustics. McGraw Hill (2014)
- R.C. Munoz, G. Vidal, M. Mulsow, J.G. Lisoni, C. Arenas, A. Concha, R. Esparza. Phys. Rev. 62, 7, 4686 (2000)
- V.V. Kochervinskii, D.A. Kiselev, M.D. Malinkovich, A.S. Pavlov, I.A. Malyshkina. Colloid. Polym. Sci. 293, 2, 533 (2015).